Trois sapins chinois dans une réserve naturelle du sud-est de la Chine sont les derniers du genre. Comme leur existence est menacée par les perturbations humaines et le changement climatique, les chercheurs se dépêchent d'apprendre tout ce qu'ils peuvent sur l'arbre, ce qui pourrait inspirer de nouvelles façons plus efficaces de traiter divers cancers.

Les chimistes en Chine étudiaient initialement l'arbre, Abies beshanzuensis, rechercher des molécules susceptibles de traiter le diabète et l'obésité. En utilisant uniquement de l'écorce et des aiguilles tombées des arbres, afin de ne pas déranger davantage la petite population, les chercheurs ont découvert que la composition de l'arbre n'était pas aussi efficace qu'ils l'avaient espéré pour traiter ces maladies.

Les pouvoirs de guérison de l'arbre semblaient sombres jusqu'à ce que Mingji Dai, un chimiste organique à l'Université Purdue, a commencé à bricoler certaines de ses molécules dans son laboratoire. Son équipe a créé des versions synthétiques de deux, et puis quelques analogues, qui ont des modifications structurelles mineures. En collaboration avec Zhong-Yin Zhang, un éminent professeur de chimie médicinale à Purdue, il a découvert que l'un des analogues synthétiques était un inhibiteur puissant et sélectif de SHP2, une cible de plus en plus populaire pour le traitement du cancer. Les résultats ont été publiés dans le Journal de l'American Chemical Society .

"C'est l'une des cibles anticancéreuses les plus importantes de l'industrie pharmaceutique en ce moment, pour une grande variété de tumeurs, " a déclaré Dai. "Beaucoup d'entreprises essaient de développer des médicaments qui agissent contre SHP2."

On prévoyait que le cancer en prendrait plus de 600, 000 vies rien qu'aux États-Unis en 2018, selon l'Institut national du cancer. Les thérapies ciblées aident à traiter le cancer en interférant avec des protéines spécifiques qui aident les tumeurs à se développer et à se propager dans tout le corps. Contrairement à de nombreuses molécules utilisées actuellement pour cibler SHP2, Le Dai (appelé "composé 30") forme une liaison chimique avec la protéine SHP2.

"Avec les autres, c'est une reliure plus lâche. La nôtre forme une liaison covalente, qui est plus sûr et durable, ", a déclaré Dai. "Mais nous nous sommes également demandé si ce type de molécule pouvait interagir avec d'autres protéines."

Avec l'aide de biologistes chimistes du Scripps Research Institute en Floride, l'équipe est allée pêcher dans un étang plein de protéines. En utilisant une version étiquetée du composé 29 (qui est juste un peu différent structurellement du composé 30) comme appât, ils ont attrapé POLE3, une enzyme qui aide à synthétiser et à réparer les molécules d'ADN.

Cela a indiqué à l'équipe que POLE3 et le composé 29 interagissaient, mais pas grand chose d'autre. Seul, le composé 29 n'a eu aucun effet sur les cellules cancéreuses. Mais ils savaient que ce composé était attiré par une protéine cible impliquée dans la synthèse de l'ADN, ils ont donc commencé à rechercher des médicaments anticancéreux approuvés par la FDA qui ciblent l'ADN pour une thérapie combinée potentielle. Ils ont trouvé l'étoposide, un médicament endommageant l'ADN utilisé pour traiter plusieurs types de cancer. Ensemble, les résultats étaient prometteurs.

"Le composé 29 seul ne tue pas le cancer, mais quand vous le combinez avec l'étoposide, le médicament est beaucoup plus efficace, " Dai dit. "Cela pourrait améliorer certains des médicaments contre le cancer utilisés aujourd'hui, et cela nous dit aussi quelque chose de nouveau sur la fonction de POLE3. Les gens ne ciblaient pas cette protéine pour le traitement du cancer auparavant, mais nos découvertes offrent une nouvelle stratégie pour tuer les cellules cancéreuses."