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Jul 22, 2023

Université de Californie à Irvine

La technique transformatrice remplace le processus manuel, accélérant la découverte de nouveaux médicaments Irvine, Californie, 23 août 2023 — Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l'Université de Californie à Irvine a développé

La technique transformatrice remplace le processus manuel, accélérant la découverte de nouveaux médicaments

Irvine, Californie, 23 août 2023— Une équipe de recherche dirigée par l'Université de Californie, les scientifiques d'Irvine ont développé une méthode innovante pour créer rapidement et efficacement de vastes collections de composés chimiques utilisés dans la découverte de médicaments en exploitant la puissance des ribosomes, les molécules présentes dans toutes les cellules qui synthétisent des protéines et des peptides.

Les résultats récemment publiés dans ACS Central Science décrivent cette technique transformatrice, qui pourrait remplacer le processus manuel intensif actuel, accélérant ainsi la découverte de nouveaux médicaments susceptibles d’affecter le traitement d’un large éventail de maladies et d’affections.

Les chimiothèques sont des collections de molécules qui sont sélectionnées pour identifier celles ayant une activité ou un potentiel thérapeutique prometteur. Le dépistage consiste à poser la même question biologique pour chaque produit chimique de la bibliothèque sous la forme d’une expérience ou d’un test rapide.

« La synthèse et le criblage en bibliothèque sont les premières étapes de la découverte de nouveaux médicaments », a déclaré Brian M. Paegel, professeur de sciences pharmaceutiques à l'UCI et co-auteur de l'étude. « Cette nouvelle technologie nous permet de synthétiser des bibliothèques de billes de gel ultra-miniaturisées contenant chacune des centaines de milliers de copies d'un seul composé de la bibliothèque. La disposition d’autant de copies de molécules sur des billes permet aux scientifiques d’évaluer directement l’activité biologique de chaque membre de la bibliothèque, une capacité inestimable dans la recherche de nouveaux médicaments.

L'équipe a inventé une nouvelle approche pour générer des billes de gel qui ont à peu près la taille d'une cellule humaine, chacune contenant de grandes quantités de ribosomes, une enzyme appelée ARN polymérase et un noyau magnétique orné d'ADN, un peu comme le noyau d'une cellule humaine. Les noyaux d’ADN codent – ​​ou fournissent des instructions d’assemblage – pour des molécules peptidiques spécifiques. L’insuline est un exemple de peptide naturel devenu médicament.

En imitant le flux d'informations génétiques d'une cellule, de l'ADN à l'ARN en passant par la synthèse peptidique, les chercheurs ont réussi à localiser la synthèse peptidique génétiquement codée dans chaque bille de gel individuelle. Il est important de noter que cette technique peut être exécutée en parallèle sur des millions de billes, chacune possédant une étiquette ADN unique, formant ainsi une vaste bibliothèque.

« Les perles elles-mêmes constituent également une réalisation importante. La synthèse chimique qui dépend actuellement de procédures manuelles à forte intensité de main-d'œuvre est désormais facilitée par le ribosome, ce qui nous permet de préparer de très grandes bibliothèques en nous inspirant de la nature. Les scientifiques peuvent désormais explorer un grand nombre de molécules simultanément, faisant ainsi progresser les découvertes pharmaceutiques, tandis que les noyaux magnétiques codés par l'ADN permettent un suivi et une analyse efficaces de composés individuels », a déclaré Paegel, qui a également des postes en chimie et en génie biomédical.

Cette méthode trouve également des applications dans d’autres domaines, comme l’ingénierie enzymatique, le développement de pesticides respectueux de l’environnement ou la création de matériaux aux propriétés physiques spécifiques.

Parmi les autres membres de l'équipe figuraient les auteurs co-correspondants Christian Cunningham et Alix Chan, tous deux scientifiques de Genentech dans le sud de San Francisco, et Valerie Cavett, spécialiste du projet UCI en sciences pharmaceutiques.

L’étude a été financée par une subvention des National Institutes of Health sous le numéro GM140890.

Paegel détient un intérêt financier important dans 1859 Inc., une société de recherche en biotechnologie de San Diego qui cherche à commercialiser certains aspects de ses travaux, et Cunningham et Chan sont actionnaires de Roche.

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