Ces modèles 3-D d'un récepteur, corécepteur, et le ligand montrent comment fonctionne la technologie de peinture aux protéines. Les protéines liées sous leur forme native sont recouvertes de colorants à petites molécules. Les régions qui ne sont pas peintes lorsque les protéines sont liées, désigné blanc, peuvent être détectés par spectrométrie de masse et éclairer le développement rationnel de médicaments. Crédit :Evan Cantwell
Des chercheurs de l'Université George Mason ont découvert l'emplacement exact où se lient deux protéines responsables de la dissimulation des cellules cancéreuses au système immunitaire. Cette découverte offre une nouvelle approche pour développer de nouveaux médicaments d'immunothérapie anticancéreuse qui peuvent être administrés sous forme de pilule, par rapport aux thérapies intraveineuses existantes. Les résultats ont été publiés en juillet 2019 dans le Journal de chimie biologique .
Selon Amanda Haymond, auteur principal de l'étude et chercheur au Center for Applied Proteomics and Molecular Medicine et à l'Institute for Biohealth Innovation, la découverte a été rendue possible grâce à une technologie de peinture aux protéines développée en interne, financé par le programme Innovative Molecular Analysis Technology (IMAT) du National Cancer Institute.
« L'objectif de l'IMAT est de soutenir la création de nouvelles technologies qui permettent aux scientifiques de faire des découvertes transformatrices dans la recherche sur le cancer qui n'étaient pas possibles auparavant, " Tony Dickherber, directeur du programme IMAT, mentionné.
La technologie de peinture aux protéines, développé sous le financement des National Institutes of Health, est en effet transformateur. Le processus commence avec deux ou plusieurs protéines qui, lorsqu'elles sont liées ensemble, conduire la maladie. Les scientifiques utilisent des colorants à petites molécules pour peindre les protéines liées, puis une réaction chimique connue sous le nom de dénaturation les hache. La dernière étape est lorsque les scientifiques utilisent un spectromètre de masse pour identifier les régions non peintes, c'est là que les protéines se touchent.
Technologies actuelles en phase précoce de découverte de médicaments, comme la cristallographie, sont souvent compliqués, cher, et chronophage. La technologie de peinture protéinée identifie spécifiquement les points de contact protéine-protéine, mettant en évidence un emplacement idéal et une recette à suivre pour le développement de médicaments. La recette, ainsi que le fait que la technologie permet de tester rapidement les performances du médicament, signifie que les résultats peuvent être produits en plusieurs jours, plutôt que des années.
Amanda Haymond, professeur assistant de recherche au Centre de protéomique appliquée et de médecine moléculaire, utilisé une nouvelle technologie de peinture de protéines pour identifier les points de contact de deux protéines, qui pourraient conduire au développement de nouvelles immunothérapies anticancéreuses. Crédit :Evan Cantwell
Pour s'appuyer sur ce succès, l'équipe Mason avait besoin de repousser plus de limites. Dans le nouvel article, l'équipe décrit comment ils ont amélioré leur technologie, rapportant le développement et l'optimisation d'un nouveau colorant protéique qui a été testé avec succès sur des complexes protéiques cliniquement pertinents, PD-1 et PD-L1. La publication dévoile également de nouvelles découvertes qui déchiffrent chimiquement la façon dont les colorants interagissent avec les protéines, qui a été un mystère pour le scientifique pendant des décennies.
"Le secret de l'utilisation de la technique de peinture sur protéines est d'avoir la molécule de colorant parfaite avec juste la bonne structure pour se lier étroitement aux protéines, ", a déclaré Haymond.
Pharmaceutique Monet, une société pharmaceutique nouvellement formée basée dans le comté de Prince William, Virginie, s'est associé à l'équipe de Mason pour licencier exclusivement les brevets détenus par l'université couvrant largement la technologie de peinture aux protéines.
"Nous avons de nombreux professeurs talentueux chez Mason qui créent des technologies révolutionnaires, mais il faut des partenariats pour maximiser l'impact. Dans ce cas, l'impact accélère le paradigme de la découverte de médicaments, "Lance Liotta, co-directeur du Centre de protéomique appliquée et de médecine moléculaire, mentionné.
Bien que cette technologie impressionnante ait le potentiel de transformer le processus de découverte de médicaments, elle est fondée sur des débuts modestes.
"Cela a commencé avec une idée simple que nous avons pu tester en laboratoire. C'est un excellent exemple de la raison pour laquelle nous devrions toujours ignorer les pensées gênantes auxquelles quelqu'un a déjà pensé, ou qu'une expérience ne fonctionnerait jamais. Certaines des idées les plus simples peuvent mener aux plus grandes découvertes, ", a déclaré Haymond.
