Il n'y a pas de raison principale pour laquelle certains médicaments affectent les gens différemment, mais plutôt de nombreux petits facteurs. Les chercheurs de l'ETH l'ont démontré avec un système modèle. Ils croient que, afin de tester l'efficacité de certains médicaments, il faut considérer le système biologique dans son ensemble.

Les médicaments ne sont pas aussi efficaces pour tout le monde. Dans une certaine mesure, cela est dû au fait que le corps humain absorbera une substance pharmaceutique à des degrés divers. Peu de recherches ont été effectuées dans le passé pour déterminer si c'est la principale raison des différences individuelles ou l'une des nombreuses.

Un groupe de chercheurs dirigé par Ruedi Aebersold, professeur de biologie des systèmes à l'ETH Zurich, a maintenant fait la lumière sur le sujet dans son rapport publié dans la revue Systèmes cellulaires . Les chercheurs ont effectué des mesures détaillées des protéines et des métabolites dans des expériences de culture cellulaire et ont réussi à montrer que les effets différents entre les individus ne pouvaient pas être attribués à un seul facteur ou à quelques facteurs. Au lieu, les chercheurs ont découvert que de nombreuses petites différences réunies sont responsables de la grande variation.

Tests avec un médicament hypocholestérolémiant

Afin d'étudier les effets variables des médicaments, les scientifiques ont analysé la régulation du cholestérol dans quatre lignées cellulaires humaines différentes. Ils ont testé comment les cellules réagissaient différemment à divers médicaments qui affectent les niveaux de cholestérol. En coopération avec le professeur de l'ETH Uwe Sauer, les chercheurs ont utilisé des méthodes issues des domaines de la biologie des systèmes, protéomique et métabolomique pour mesurer et comparer les concentrations d'un très grand nombre de protéines et de métabolites différents dans les cellules à des moments précis.

Il s'est avéré que chacune des lignées cellulaires répondait différemment aux médicaments. "Contrairement à ce que l'on pourrait croire, les différences n'étaient pas dues au fait qu'une lignée cellulaire absorbait simplement plus d'une substance pharmaceutique qu'une autre, ou qu'une cellule manquait d'un mécanisme de régulation central trouvé dans une autre cellule, " dit Peter Blattmann, un post-doctorant dans le groupe d'Aebersold et premier auteur de l'étude. Au lieu, les scientifiques ont pu montrer que de nombreuses enzymes et de nombreuses voies biochimiques complexes d'une cellule contribuent ensemble aux différences.

Applications oncologiques

« Nos résultats montrent clairement que la simple mesure de la quantité d'absorption de médicament n'est pas suffisante pour comprendre les différences d'efficacité entre les individus, une approche qui a été généralement adoptée dans le passé, " dit Blattmann. " Nous devons plutôt adopter une perspective holistique, et, comme nous l'avons fait dans cette étude, utiliser des modèles informatiques pour examiner également d'autres processus intracellulaires complexes afin de comprendre pourquoi la réponse médicamenteuse varie. »

Les différences individuelles sont encore plus prononcées dans les traitements contre le cancer que dans les médicaments hypocholestérolémiants. Surtout dans le cas de médicaments plus avancés, il existe des traitements qui ne fonctionnent que pour un très petit groupe de patients. "L'approche de biologie des systèmes que nous avons adoptée dans notre étude pourrait donc également permettre de prédire quels patients répondront bien à un médicament anticancéreux et lesquels ne le feront pas, " dit Blattmann.