Une étude réalisée par des chercheurs de l'Institut de chimie avancée de Catalogne (IQAC) du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) est à l'avant-garde de l'utilisation de cellules vivantes entières (adénocarcinome pulmonaire humain) dans des systèmes de chimie combinatoire dynamique. Cette recherche, publié dans la revue Angewandte Chemie Édition Internationale , propose une nouvelle méthodologie pour découvrir de nouvelles molécules bioactives dans un milieu biologique réaliste. Cette méthodologie pourrait aider à l'avenir à développer des méthodes pour différencier les cellules saines des cellules cancéreuses, ou pour protéger la matrice extracellulaire contre les agents pathogènes.

Cette nouvelle méthodologie est basée sur la Chimie Combinatoire Dynamique (DCC), qui combine en un seul processus la sélection, identification et préparation de molécules pour une application donnée, accélérer le développement de nouveaux composés fonctionnels. Par conséquent, cette méthodologie a un grand potentiel dans l'identification rapide de nouvelles molécules avec une activité biologique potentielle. Dans le travail present, le groupe dirigé par Ignacio Alfonso, de l'Institut de Chimie Avancée de Catalogne, pionnier de l'utilisation de « modèles vivants » pour l'identification et l'optimisation de nouveaux ligands (molécules synthétiques simples) pour des cibles biologiques.

"Dans notre étude, nous avons travaillé avec des cellules cancéreuses utilisées comme 'modèles, ' donc la molécule capable d'interagir avec l'extérieur de ces cellules (templates), augmentera sa concentration par rapport au mélange de molécules qui intègre la bibliothèque combinatoire dynamique. La matrice extracellulaire est étroitement liée à la communication et à la signalisation cellulaires, et il est essentiel dans des processus tels que les métastases cancéreuses ou l'infection cellulaire par des agents pathogènes. Outre, c'est la première barrière qu'un médicament doit franchir pour entrer dans nos cellules, " explique le chercheur. " Un autre obstacle est la difficulté de concevoir des molécules capables d'interagir avec la matrice extracellulaire en raison de sa structure complexe. Mais les résultats de notre étude nous permettent d'identifier et de quantifier les ligands de la matrice extracellulaire directement à partir de cellules vivantes, ce qui ouvre de multiples possibilités de développement dans ce domaine de recherche."

L'étape suivante consistait à synthétiser la molécule amplifiée. Plus tard, l'interaction entre ces molécules et la matrice extracellulaire des cellules vivantes a été confirmée au moyen de la Résonance Magnétique Nucléaire. Finalement, après ces études avec des cellules, des dosages entre les molécules identifiées et le sulfate de chondroïtine, le composant majeur des glycosaminoglycanes dans la matrice extracellulaire de ce type de cellules, ont été effectués. "Nous avons également utilisé des simulations de dynamique moléculaire pour comprendre le processus de reconnaissance moléculaire qui explique nos résultats d'un point de vue chimique, " explique Alphonse.

La méthodologie utilisée dans cette étude est un excellent outil de recherche avec des applications potentielles dans la caractérisation et le diagnostic des maladies. "Cela pourrait conduire à la découverte plus rapide de molécules bioactives, puisque la sélection se fait dans un milieu plus proche du milieu biologique dans lequel ces biomolécules vont agir, " conclut le chercheur.