Une nouvelle façon puissante d'analyser comment les médicaments interagissent avec les molécules dans le corps pourrait aider à concevoir de meilleurs traitements avec moins d'effets secondaires.

La plupart des produits pharmaceutiques agissent en se liant à un petit site sur les grandes protéines qu'ils ciblent, provoquant le changement de forme de la protéine et donc aussi son activité.

Pour trouver des médicaments qui agissent spécifiquement contre une protéine sans se lier également à d'autres qui sont similaires - et donc provoquent des effets secondaires - il est important de comprendre ce site de liaison en détail. De nombreuses techniques actuelles ne peuvent fournir que des informations partielles, donner des détails sur les parties du médicament lui-même qui sont importantes et, dans certains cas, la structure globale de la protéine.

Des chercheurs de l'Université d'East Anglia ont maintenant développé une nouvelle approche qui peut révéler l'autre côté du puzzle - quelles parties de la protéine interagissent avec le médicament. Il adapte une technique connue sous le nom de spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) à base de ligand pour révéler quels acides aminés dans la protéine sont impliqués dans la liaison au médicament.

Ils ont pu le faire en examinant le médicament et sans avoir à marquer la protéine, comme cela est requis dans d'autres méthodes.

"Concevoir de nouveaux médicaments, c'est un peu comme trouver la bonne pièce qui rentre dans un puzzle, " a déclaré le Dr Jesus Angulo, maître de conférences à l'École de pharmacie de l'UEA, qui a dirigé la recherche. "Ce n'est pas seulement la forme mais aussi le contenu graphique de la pièce qui doit correspondre à l'image environnante.

"Notre nouvelle approche nous permet désormais de trouver la pièce exacte qui correspond à la forme complémentaire et au contenu graphique d'un site de liaison aux protéines."

La nouvelle technique RMN, qui s'appelle DEEP-STD RMN, est décrit dans le journal Angewandte Chemie .

Il est basé sur une technique RMN existante utilisée pour étudier les interactions médicament-protéine appelée STD-RMN. Cela fonctionne en excitant tous les acides aminés d'une protéine en les irradiant.

Il est alors possible de rechercher où cet état excité est transféré aux sites chimiques du médicament lorsqu'il s'y lie. Cette approche est similaire à recouvrir la protéine avec de la peinture, puis à presser le médicament contre elle pour voir quelles parties se tachent.

Mais le Dr Angulo et ses collègues, dont les travaux ont été financés par le BBSRC, ont découvert qu'il est possible d'irradier la protéine à différentes fréquences pour exciter différents types d'acides aminés.

Cela leur a permis de distinguer les acides aminés du site de liaison de la protéine directement en contact avec le médicament des "marques de peinture" qu'ils laissent derrière eux.

Cela signifie qu'ils n'ont qu'à regarder le médicament pour déterminer les parties importantes de la protéine qui sont ciblées. Ils ont pu obtenir de plus amples informations sur les acides aminés impliqués en utilisant une combinaison d'oxyde de deutérium, ou de l'eau lourde, et de l'eau normale comme solvant.

L'équipe, qui comprenait des chercheurs du Quadram Institute de Norwich, ont démontré leur méthode sur deux protéines bien étudiées - une enzyme appelée trans-sialidase intramoléculaire, qui est produit par une bactérie trouvée dans l'intestin humain, et une sous-unité de la toxine du choléra.

Le Dr Angulo a déclaré :« Notre nouvelle méthode offre aux chercheurs un outil puissant pour comprendre indirectement l'architecture de la poche de liaison aux protéines.

"Cela leur permettra de déterminer quelles sont les meilleures exigences chimiques pour qu'un médicament interagisse spécifiquement avec un récepteur protéique donné. Cela pourrait conduire à des candidats-médicaments plus forts et plus sélectifs, tandis que des quantités plus faibles seraient nécessaires pour déclencher l'effet souhaité."