Une nouvelle plateforme biochimique puissante alimente l'étude d'une famille d'enzymes qui sont des cibles prometteuses pour le traitement du cancer.

Publié aujourd'hui dans Avancées scientifiques , la nouvelle méthode fournit une vue à haute résolution de la façon dont ces enzymes, appelées lysine méthyltransférases, marquer sélectivement les protéines avec des étiquettes chimiques qui modifient leur fonction. En raison de leur rôle central dans tous les aspects de la santé et de la maladie, les protéines et les molécules qui les modifient et interagissent avec elles sont souvent des cibles de développement thérapeutique.

La plate-forme a été développée par Scott Rothbart du Van Andel Research Institute, Doctorat., en collaboration avec EpiCypher, Inc.

"Cette technologie nous aide à déterminer les réseaux d'interaction protéique pour cette famille d'enzymes peu étudiée basée sur le marquage chimique, " a déclaré Rothbart. " Plusieurs inhibiteurs de ces enzymes sont actuellement en cours de développement clinique pour le traitement du cancer. Définir le spectre de leur activité est essentiel pour comprendre exactement comment ces médicaments fonctionnent et pour sélectionner des biomarqueurs fiables pour suivre leur activité chez les patients. »

Les humains en ont environ 20, 000 gènes qui contiennent les instructions pour fabriquer des protéines, les chevaux de bataille moléculaires qui sont responsables de l'exécution de chaque processus dans le corps humain, de l'aide à la digestion des aliments à la gestion de la communication entre les cellules.

Une fois qu'une protéine est construite, sa fonction est souvent modifiée par l'ajout de petits tags chimiques, qui indiquent aux protéines où aller dans la cellule et quand effectuer leur travail. Il existe plus de 100 types différents de ces balises, y compris l'addition de groupes méthyle à l'acide aminé lysine.

Grâce à leur nouvelle technique, l'équipe a découvert que beaucoup plus de protéines peuvent être marquées par la méthylation de la lysine qu'on ne le pensait auparavant.

"Notre étude suggère que ce que nous savons actuellement sur la méthylation de la lysine n'est que la pointe de l'iceberg, " dit Evan Cornett, Doctorat., le premier auteur de l'étude et un boursier postdoctoral dans le laboratoire de Rothbart à l'Institut. "La méthode que nous avons développée nous permettra d'identifier de nouvelles cibles sur l'ensemble des lysine méthyltransférases chez l'homme et, ce faisant, aidez-nous, ainsi que d'autres, à déterminer quels cancers et autres maladies pourraient bénéficier de traitements ciblant cette classe d'enzymes."

Cette technologie est la dernière avancée issue d'une collaboration entre le laboratoire de Rothbart et EpiCypher. Leur travail a été soutenu par plusieurs prix Small Business Innovation Research (SBIR) des National Institutes of Health (NIH). Communément appelé America's Seed Fund, SBIR fournit des subventions de recherche financées par le gouvernement fédéral aux petites entreprises dans le but d'investir dans la découverte dirigée par les États-Unis. Le programme SBIR soutient les petites entreprises du secteur des biotechnologies, en mettant l'accent sur les stratégies qui ont un potentiel élevé d'impact significatif et de commercialisation réussie dans le domaine médical. Les subventions SBIR plaident en faveur d'un renforcement des partenariats entre les universités et l'industrie pour combler le fossé entre la science fondamentale et les progrès cliniques, et sont d'importants stimulateurs de l'innovation technologique.

"La beauté de cette technologie réside dans sa simplicité et son débit, ce qui est stupéfiant par rapport aux approches actuelles basées sur la spectrométrie de masse, " a déclaré Martis Cowles, Doctorat., Directeur commercial d'EpiCypher et co-auteur de l'étude. « Nous sommes ravis d'utiliser cette technologie pour aider les développeurs de médicaments à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et même à identifier des substrats cibles optimaux pour le criblage d'inhibiteurs à haut débit. »