Les psychédéliques tels que le LSD et les champignons magiques se sont avérés très efficaces dans le traitement de la dépression et des troubles de stress post-traumatique, mais l'usage médical de ces drogues est limité par les hallucinations qu'elles provoquent.

« Et si nous pouvions reconcevoir les médicaments pour conserver leurs bienfaits tout en éliminant leurs effets secondaires indésirables ? » demande Ron Dror, professeur agrégé d'informatique à Stanford. Le laboratoire de Dror développe des simulations informatiques pour aider les chercheurs à faire exactement cela.

Dans un article publié dans Science , L'équipe de Dror décrit des découvertes qui pourraient être utilisées pour minimiser ou éliminer les effets secondaires dans une large classe de médicaments qui ciblent les récepteurs couplés aux protéines G, ou GPCR. Les GPCR sont des protéines présentes dans toutes les cellules humaines. Le LSD et d'autres psychédéliques sont des molécules qui se fixent aux GPCR, comme le sont environ un tiers de tous les médicaments sur ordonnance, y compris les antihistaminiques, bêta-bloquants et opioïdes. Ce mécanisme moléculaire est si important que le professeur de Stanford Brian Kobilka a partagé le prix Nobel de chimie 2012 pour son rôle dans la découverte du fonctionnement des RCPG.

Lorsqu'une molécule de médicament s'attache à un GPCR, il provoque de multiples changements simultanés dans la cellule, certains bénéfiques et certains dangereux.

En comparant les simulations d'un GPCR avec différentes molécules attachées, L'équipe de Dror a pu identifier comment une molécule médicamenteuse peut modifier la forme du GPCR pour produire des effets bénéfiques tout en évitant les effets secondaires, quelque chose qui était resté mystérieux jusqu'à maintenant. Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont conçu de nouvelles molécules qui ont en effet provoqué des changements bénéfiques dans les cellules, sans modifications indésirables. Bien que ces molécules conçues ne soient pas encore utilisables comme médicaments chez l'homme, ils représentent une première étape cruciale vers le développement de médicaments sans effets secondaires.

Aujourd'hui, les chercheurs testent généralement des millions de candidats médicaments, d'abord dans des tubes à essai, puis chez l'animal et enfin chez l'homme en espérant trouver la molécule magique à la fois efficace et sûre, ce qui signifie que tous les effets secondaires sont tolérables. Cette entreprise massive prend généralement de nombreuses années et coûte des milliards de dollars, et le médicament qui en résulte a encore souvent des effets secondaires frustrants.

Les découvertes de l'équipe de Dror promettent de permettre aux chercheurs de contourner une grande partie de ce travail d'essais et d'erreurs, afin qu'ils puissent amener plus rapidement des candidats-médicaments prometteurs dans des essais animaux et humains, et avec une plus grande probabilité que ces médicaments potentiels s'avéreront très sûrs et efficaces.

Le chercheur postdoctoral Carl-Mikael Suomivuori et l'ancienne étudiante diplômée Naomi Latorraca ont dirigé une équipe de 11 membres qui comprenait Robert Lefkowitz de l'Université Duke, avec qui Kobilka a partagé le prix Nobel, et Andrew Kruse de l'Université Harvard, Ancien élève de Kobilka.

"En plus de révéler comment une molécule médicamenteuse pourrait amener un GPCR à déclencher uniquement des effets bénéfiques, " Dror dit, « nous avons utilisé ces résultats pour concevoir des molécules possédant les propriétés physiologiques souhaitées, ce que de nombreux laboratoires essaient de faire depuis longtemps."

« Armé de nos résultats, les chercheurs peuvent commencer à imaginer de nouvelles et meilleures façons de concevoir des médicaments qui conservent leur efficacité tout en présentant moins de dangers, " a déclaré Dror. Il espère qu'une telle recherche finira par éliminer les effets secondaires dangereux des médicaments utilisés pour traiter une grande variété de maladies, y compris les problèmes cardiaques, troubles psychiatriques et douleurs chroniques.