Crédit :Université de Wageningen
Des scientifiques de l'Université de Wageningen ont mis au point une nouvelle technique qui ouvre de nouvelles possibilités de recherche sur de nouveaux médicaments et plus savoureux, une nourriture plus saine. La nouvelle approche s'appelle « receptomics » et a été publiée dans la revue scientifique Sensors. La technique mesure la réponse de nombreuses protéines réceptrices différentes à une série d'extraits ou de substances pures dans une cellule d'écoulement, et prédit les réponses dans le corps humain, réduisant ainsi le besoin de panneaux d'essai ou d'expérimentations animales. La technique réceptomique peut également être utile pour le développement d'aliments et de médicaments personnalisés.
Notre corps contient une grande variété de récepteurs – des protéines qui détectent les substances et transmettent des signaux à la cellule à laquelle elles sont liées. Les humains ont des récepteurs de la langue et du nez pour détecter les arômes et les saveurs, par exemple, mais aussi des récepteurs dans les intestins pour détecter les hormones, qui assurent que les cellules intestinales agissent correctement, comme absorber ou digérer un certain nutriment de l'intestin. Toutes ces protéines réceptrices sont codées par des gènes.
Gouttelettes microscopiques
Les scientifiques de Wageningen ont « imprimé » l'ADN de nombreuses protéines réceptrices sous forme de minuscules gouttelettes sur des lames de verre, formant des taches dans un quadrillage couvrant environ un centimètre carré. Dans chaque goutte d'ADN, ils comprenaient également de l'ADN qui code pour une protéine de signalisation colorée qui peut rapporter visuellement la réponse de la protéine réceptrice.
Les cellules sont cultivées sur la lame de verre au-dessus de la grille d'ADN. Les deux types d'ADN dans chaque tache sont absorbés dans les cellules. Les cellules utilisent l'ADN pour fabriquer la protéine réceptrice et la protéine de signalisation colorée. Cela crée de petits groupes de cellules de la taille des taches d'ADN. Chaque groupe de cellules produit une protéine réceptrice unique et la protéine de signalisation colorée.
La lame de verre est ensuite placée dans un appareil qui pompe une très fine couche de liquide à travers la lame. "Ce liquide peut être un extrait d'une plante médicinale, ou à partir d'une tomate ou d'une pomme ordinaire, " dit Maarten Jongsma, biologiste moléculaire à Wageningen University &Research et coordinateur de la recherche. "Certaines protéines réceptrices vont réagir au liquide qui coule sur les cellules. Grâce à la protéine de signalisation colorée, nous pouvons déterminer au microscope quelles protéines réceptrices répondent et lesquelles ne répondent pas. »
Après chaque mesure, les cellules sont « lavées » en pompant un liquide de lavage à travers les cellules pour supprimer le déclencheur et revenir à la normale. Les cellules sont alors prêtes pour une nouvelle exposition d'échantillon. De cette façon, des séries d'échantillons peuvent être mesurées.
Mathématiques intelligentes
La dernière étape de l'étude des réponses des protéines réceptrices est l'utilisation de statistiques et de logiciels intelligents et puissants. Jongsma dit, "Ces cellules vivantes produisent souvent une réponse variable et complexe à un extrait qui est une somme de tout dans l'extrait, la quantité d'ADN qui est exprimée et la nature de la cellule hôte. C'est pourquoi il était initialement difficile de tirer des conclusions." L'équipe de recherche de Jongsma, qui comprend des biologistes cellulaires, biologistes moléculaires, statisticiens et ingénieurs logiciels, développé un logiciel qui leur permet de trouver facilement cette aiguille dans la botte de foin.
Crédit :Université de Wageningen
Avec la technique réceptomique, les scientifiques disposent désormais d'un nouvel outil puissant qui leur permet d'enregistrer les réponses à, dire, les aliments ou les plantes médicinales avec une grande variété de protéines réceptrices et prédisent les effets chez l'homme.
La technique peut également offrir des opportunités de fournir des conseils personnels plus étayés sur la nutrition et les médicaments à l'avenir. Jongsma :"Chaque personne possède un ensemble légèrement différent de protéines réceptrices. En déterminant quels types de protéines réceptrices se trouvent sur l'ADN d'un patient et en les reliant aux résultats de l'analyse réceptomique, les médecins pourront peut-être donner des conseils encore plus personnalisés à l'avenir."
