Des chercheurs de l'Université de Zurich ont déterminé la structure tridimensionnelle d'un récepteur qui contrôle la libération de calcium des os. Le récepteur est aujourd'hui l'un des principaux candidats au développement de nouveaux médicaments pour traiter l'ostéoporose. Connaître le modèle du récepteur sera déterminant pour la conception de médicaments qui pourraient même aider à reconstruire les os.

L'ostéoporose touche environ 400 personnes, 000 personnes en Suisse, surtout les femmes après la ménopause. Elle est souvent décrite comme une maladie silencieuse, car la perte osseuse se produit généralement petit à petit au fil des ans et sans aucun symptôme. Le corps absorbe progressivement le calcium des os, qui deviennent cassants. Ce processus est contrôlé par ce qu'on appelle l'hormone parathyroïdienne (PTH) et un peptide étroitement lié, un fragment de protéine. Ils se lient au récepteur PTH-1, disant ainsi au corps de libérer le calcium de l'os ou de construire un nouvel os.

Une entreprise extrêmement difficile

Une équipe dirigée par Andreas Plückthun, professeur au Département de biochimie de l'Université de Zurich (UZH), a maintenant pu déterminer la structure tridimensionnelle du récepteur PTH-1. La structure atomique peut maintenant servir de modèle pour le développement futur de médicaments. De tels composés de liaison aux récepteurs peuvent ralentir, et peut-être même inverse, l'ostéoporose dans une certaine mesure. Déterminer la structure de ce récepteur a été une entreprise extrêmement difficile, comme les cellules n'en produisent qu'une très petite quantité, et c'est aussi très instable. "Les méthodes d'évolution dirigée et d'ingénierie des protéines que nous avons développées au cours des dernières années ont été absolument déterminantes pour rendre cela possible, " explique Andreas Plückthun.

L'un des traitements actuels les plus efficaces pour l'ostéoporose sévère implique l'utilisation de substances qui ressemblent à l'hormone naturelle et à son peptide associé. "Toutefois, ce traitement est extrêmement coûteux. Les substances doivent être injectées dans la cuisse ou l'abdomen une fois par jour, et le traitement a également des effets secondaires importants, " dit Christoph Klenk, co-auteur de l'étude. Les scientifiques sont convaincus que grâce aux nouvelles connaissances sur les mécanismes du récepteur PTH-1, de nouveaux médicaments peuvent être développés qui ne présentent aucun des inconvénients précédents. "Le récepteur est comme une serrure, et les peptides sont les clés qui le transforment, " décrit Plückthun. " Le fait d'avoir le plan 3D atomique sur un écran d'ordinateur nous donne un aperçu sans précédent du fonctionnement réel de la serrure. "

Comprendre toute une classe de récepteurs

Le récepteur PTH-1 fait partie de la famille des récepteurs couplés aux protéines G. En particulier, ceux-ci incluent des récepteurs qui se lient à d'autres hormones, tels que ceux impliqués dans le contrôle du diabète. Les travaux des scientifiques de l'UZH éclairent ainsi également le fonctionnement de toute la famille des récepteurs, car le récepteur PTH-1 a été examiné au plus haut niveau de détail pour l'un de ces récepteurs jusqu'à présent. Cela a permis aux scientifiques de décrire des similitudes ainsi que des différences avec d'autres récepteurs de classe B. "Avoir le plan de la serrure ne nous donne pas encore de clé, mais maintenant il est possible d'en construire un, " dit Andreas Plückthun.