Les mouches pourraient constituer un moyen rapide et peu coûteux de dépister à grande échelle le venin animal des produits chimiques pouvant être utilisés dans les médicaments.

Les peptides sont de petites chaînes d'acides aminés qui remplissent de nombreuses fonctions. Ils sont utilisés dans des produits allant des poudres de lactosérum prises par les culturistes à l'insuline utilisée pour traiter le diabète. Pendant ce temps, les animaux venimeux utilisent des peptides toxiques pour les aider à se défendre ou à attraper des proies. Ces peptides ont des effets biologiques spécifiques et très puissants, telles que l'incapacité du système nerveux de la proie. Les glandes à venin sont donc un endroit pour rechercher des peptides qui pourraient être utilisés comme produits pharmaceutiques, en particulier ceux des grands maux modernes, comme le diabète, cancer et douleur.

Dans les années récentes, une pléthore de peptides ont été extraits du venin, mais étudier les fonctions physiologiques d'un seul peut être une tâche ardue. Par exemple, tandis qu'une seule famille d'escargots de mer (escargots coniques) possède un million de peptides de venin, moins de deux pour cent ont été caractérisés. Un seul médicament a déjà été développé à partir d'un peptide d'escargot de cône - et est actuellement utilisé pour traiter la douleur chez les patients atteints du VIH et du cancer - mais il pourrait y en avoir beaucoup d'autres en attente.

Adam Claridge-Chang, et son équipe de l'Institut de biologie moléculaire et cellulaire A*STAR, ont étudié le comportement des mouches du vinaigre (Drosophila melanogaster). L'optogénétique est une méthode expérimentale importante qui utilise des gènes pour exprimer des protéines sensibles à la lumière afin de manipuler les cellules du cerveau. "L'optogénétique est un excellent outil, " dit Claridge-Chang, "mais il n'y a pas de voie claire pour passer de l'optogénétique à la thérapeutique. Il semble probable que les futurs médicaments influenceront la fonction cérébrale par le biais de neurones spécifiques contenant des molécules spécifiques. Une classe prometteuse de molécules qui pourraient y parvenir est celle des peptides de venin, qui ont évolué pour cibler le système nerveux."

Pour faire ça, Claridge-Chang a collaboré avec le groupe de Mande Holford au Hunter College aux États-Unis. Holford a déjà travaillé sur des escargots coniques, mais avait remarqué qu'un autre groupe d'escargots de mer venimeux, les térébridés, avait beaucoup moins attiré l'attention. escargots térebrides, identifiables par leurs coquilles coniques allongées, sont une ressource inexploitée de molécules potentiellement médicinales. Les chercheurs ont sélectionné deux peptides, Tv1 et Tsu1.1, à partir de venins de Terebra variegata et Terebra subulata respectivement, pour étudier leurs effets physiologiques. Tv1 a été le premier peptide térébride à être structurellement caractérisé, pourtant sa fonction restait incertaine. Cependant, une étude précédente sur des cellules avait suggéré que Tv1 pourrait jouer un rôle dans la modération de la douleur. "Nous étions intéressés de voir si Tv1 affectait la perception de la douleur dans un modèle animal entier", dit Holford, ajoutant que Tsu1.1 - une molécule distinctement différente de Tv1 - a été choisie comme peptide de contrôle.

Les chercheurs ont injecté les peptides dans des mouches du vinaigre et les ont observés dans des tests comportementaux couramment utilisés pour modéliser la perception de la douleur et l'obésité. "À notre surprise, Tv1 et Tsu1.1 ont tous deux montré une bioactivité, " dit Holford, "et leur activité était distincte". Les injections de Tv1 ont rendu les mouches moins susceptibles d'éviter des températures dangereusement élevées, suggérant que leur seuil de douleur a été augmenté, et Tsu1.1 a fait que les mouches mangent plus de repas.

Plusieurs milliers de mouches ont été utilisées au cours de cette étude, et les résultats suggèrent que les mouches pourraient être utilisées pour étudier les effets physiologiques des peptides de venin à grande échelle. "Un tel dépistage ne serait pas possible avec des souris, qui sont beaucoup plus chers », explique Claridge-Chang.

Les médicaments inspirés du venin sont déjà disponibles dans le commerce. "La plus grande réussite est l'exénatide, qui est utilisé pour traiter le diabète, " dit Claridge-Chang. "Nous nous attendons à ce que les peptides, y compris les peptides de venin, deviendra une catégorie majeure de médicaments biologiques. » Les chercheurs espèrent que leur technique accélérera la découverte d'autres peptides potentiellement bioactifs qui sont cachés dans les coffres du venin animal.