La plupart des médicaments agissent en modifiant le comportement des protéines. Comme des collègues intrusifs, ces molécules sont conçues pour s'accrocher à leurs protéines cibles et les empêcher de faire ce qu'elles doivent faire.

Si une protéine est responsable de l'accélération d'une réaction, le médicament aide à ralentir la réaction. Si une protéine sert de gardien à une cellule, réglementer ce qui entre et ce qui reste à l'extérieur, un médicament modifie le nombre de molécules qu'il laisse passer.

Mais les protéines ne sont pas les seuls acteurs et shakers de notre corps. Les scientifiques découvrent que des chaînes d'ARN, principalement connues pour leur rôle dans la transmission de l'information génétique de l'ADN lié au noyau à la machinerie de fabrication de protéines de la cellule, peuvent également jouer un rôle majeur dans la régulation de la maladie.

"Il y a eu ce que certains appellent une révolution de l'ARN, " a déclaré Amanda Hargrove, professeur adjoint de chimie à Duke. « Dans certaines maladies, ARN non codants, ou des ARN qui ne se transforment pas en protéines, semblent être les meilleurs prédicteurs de maladie, et même d'être le moteur de la maladie."

Hargrove et son équipe chez Duke travaillent à la conception de nouveaux types de médicaments qui ciblent l'ARN plutôt que les protéines. Les molécules médicamenteuses ciblées par l'ARN ont le potentiel d'aider à traiter des maladies comme le cancer de la prostate et le VIH, mais les trouver n'est pas une tâche facile. La plupart des médicaments ont été conçus pour interférer avec les protéines, et n'ont tout simplement pas les mêmes effets sur l'ARN.

Une partie du problème est que l'ARN et les protéines ont de nombreuses différences fondamentales, dit Hargrove. Alors que les protéines sont constituées de chaînes de vingt acides aminés qui peuvent se tordre en une myriade de formes différentes, L'ARN est composé de chaînes de quatre bases seulement :adénine, guanine, cytosine et uracile.

« Les gens recherchent depuis un certain temps des médicaments pour différents types d'ARN, et n'ont historiquement pas eu beaucoup de succès, " a déclaré Hargrove. " Cela a soulevé la question, puisque l'ARN a des propriétés chimiquement différentes de celles des protéines, y a-t-il quelque chose de différent dans les petites molécules dont nous avons besoin pour cibler l'ARN ?"

Découvrir, L'étudiante diplômée Brittany Morgan et l'associé de recherche Jordan Forte ont passé au peigne fin la littérature scientifique pour identifier 104 petites molécules qui sont connues pour interagir avec des types spécifiques d'ARN. Ils ont ensuite analysé 20 propriétés différentes de ces molécules, et comparé leurs propriétés à celles de collections de molécules médicamenteuses connues pour interagir avec les protéines.

L'équipe a trouvé des différences significatives dans la forme, composition atomique, et la charge entre les molécules ARN-actives et les molécules protéiques actives. Ils prévoient d'utiliser les résultats pour compiler une collection de molécules, appelé une bibliothèque, qui sont choisis pour mieux « parler le langage » des molécules ARN-actives. Ils espèrent que cette collection de molécules sera plus susceptible d'interagir avec l'ARN de manière thérapeutiquement bénéfique.

"Nous avons découvert qu'il existe des différences entre les molécules ciblées par l'ARN et les médicaments ciblés sur les protéines, et certains d'entre eux sont assez frappants, " a déclaré Hargrove. "Ce que cela signifie, c'est que nous pourrions commencer à enrichir nos bibliothèques de criblage avec ces types de molécules, et fabriquer ces types de molécules, pour avoir plus de chance de cibler l'ARN."