Une bactérie récupérée dans le compost pourrait réduire les effets secondaires des médicaments de chimiothérapie
Exploiter la puissance des protéines pour délivrer des médicaments
De nouvelles recherches menées par l'Université de Sydney ont révélé le potentiel des protéines modifiées pour délivrer des médicaments avec plus de précision dans l'organisme.
La recherche de la preuve de concept pourrait potentiellement ouvrir la voie à la mise au point d'une administration plus précise des médicaments cytotoxiques. Couramment utilisés en chimiothérapie, ils agissent en tuant les cellules et peuvent provoquer des effets secondaires importants s'ils ne sont pas administrés au site exact de la maladie qu'ils ciblent.
Sous la direction du Dr Taylor Szyszka et du professeur associé Yu Heng Lau de l'école de chimie de l'université, une équipe de chercheurs a mis au point des cages de protéines capables de conditionner un médicament de chimiothérapie couramment utilisé. Leurs conclusions ont été publiées aujourd'hui dans la revue de chimie de premier plan Angewandte Chemie International Edition.
Connues par la plupart des gens comme une source de nutrition, les protéines sont essentielles à notre existence à bien des égards. Il y a 42 millions de protéines dans chaque cellule humaine et chaque protéine comprend des configurations variables de 20 acides aminés différents. Les caractéristiques de ces acides aminés déterminent les caractéristiques et la fonction d'une protéine.
"Presque tout ce qui se passe dans une cellule, de la construction de ses membranes protectrices à la production d'énergie, nécessite une protéine", a déclaré le Dr Szyszka.
Le Dr Szyszka et son équipe recherchent et développent des cages de protéines, des groupes de protéines identiques liées entre elles pour former une coquille sphérique. Ils se concentrent sur les encapsulines - un sous-groupe de cages protéiques - qui sont très stables, capables de protéger leur cargaison contre les attaquants extérieurs et d'empêcher sa fuite.
L'encapsuline sur laquelle repose cette recherche a été identifiée pour la première fois, grâce à des résultats distincts obtenus par des chercheurs américains, dans des bactéries trouvées dans un tas de compost en 2019. L'équipe du Dr Szyszka a remanié l'encapsuline nouvellement découverte en la fusionnant à une autre protéine. Cela a empêché l'encapsuline de s'assembler avant l'ajout du médicament ; si cela s'était produit, l'encapsuline aurait été incapable de retenir ou de transporter des médicaments.
Les chercheurs ont ensuite chargé leur encapsuline turbocompressée avec de la doxorubicine, un médicament de chimiothérapie, et ont réussi à déclencher son assemblage in vitro, en dehors d'un organisme vivant.
"La doxorubicine est un médicament fluorescent et le signal fluorescent que nous avons détecté après le chargement a démontré que le médicament a été conditionné avec succès lors de l'assemblage de notre encapsuline déclenchée", a déclaré le Dr Szyszka.
"C'est une première. Jusqu'à présent, il n'était pas possible pour les encapsulines de charger efficacement des médicaments. Auparavant, il fallait pour cela séparer les encapsulines, les charger d'un médicament, puis les réassembler, un processus désordonné qui compromet la stabilité de l'encapsuline."
Ces résultats marquent les premières étapes de l'exploitation des encapsulines en tant que nouveau mécanisme précis d'administration de médicaments. La prochaine étape de cette recherche consiste à poursuivre l'ingénierie protéique de l'encapsuline afin qu'elle puisse graviter autour de sa cible.
"Il s'agit maintenant de modifier l'extérieur de la coquille pour que l'encapsuline que nous avons mise au point puisse cibler des cellules spécifiques", a déclaré le Dr Szyszka. "Si elle contient un médicament conçu pour traiter les maladies du foie, par exemple, nous voulons que l'encapsuline trouve son chemin vers les cellules du foie.
"Nous avons construit la voiture, il nous faut maintenant apprendre à la conduire.
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