De nombreux produits pharmaceutiques fonctionnent en ciblant ce que l'on appelle les « récepteurs couplés aux protéines G ». Dans une nouvelle étude, Des scientifiques de l'Université d'Uppsala décrivent comment ils ont pu prédire comment des molécules spéciales pouvant être utilisées dans une nouvelle immunothérapie contre le cancer se lient à ces récepteurs. Les méthodes de calcul des chercheurs, présenté dans la revue Angewandte Chemie sont une contribution vitale à la future conception de médicaments basés sur la structure.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) font partie des groupes cibles de protéines de la plus grande importance pour le développement de médicaments. Ces récepteurs réagissent à, par exemple, léger, les saveurs, odeurs, adrénaline, histamine, la dopamine et une longue liste d'autres molécules en transmettant d'autres signaux biochimiques à l'intérieur des cellules. Les chercheurs qui ont mené l'enquête sur les RCPG ont été récompensés par le prix Nobel de chimie en 2012.

Aujourd'hui, environ 30 pour cent de tous les médicaments sur le marché ont des GPCR comme protéines cibles. Certaines molécules médicamenteuses, comme la morphine, activer les récepteurs (agonistes) tandis que d'autres, tels que les bêta-bloquants, les inactiver (antagonistes).

Un GPCR important est le récepteur d'adénosine A2A. Ses antagonistes peuvent être utilisés dans de nouvelles immunothérapies contre le cancer. Conjointement avec la société biopharmaceutique Sosei-Heptares, les chercheurs Willem Jespers, Johan Åqvist et Hugo Gutierrez-de-Terán de l'Université d'Uppsala ont réussi à montrer comment une série d'antagonistes de l'A2A se lient au récepteur et l'inactivent.

Avec des simulations de dynamique moléculaire et le calcul des énergies de liaison, il est devenu possible de prédire comment les molécules de la société pharmaceutique se lieraient aux récepteurs et à quel point elles le feraient. Après, de nouveaux antagonistes ont été conçus, et synthétisé par des chimistes de l'Université de Saint-Jacques-de-Compostelle, Espagne. Les structures tridimensionnelles des complexes qui se forment entre ces molécules et le récepteur ont ensuite été déterminées expérimentalement par cristallographie aux rayons X. Les calculs informatiques se sont avérés capables de prédire à la fois la structure et la force de liaison dans les complexes avec une grande précision.

"C'est un pas en avant solide, et nous avons réussi à prédire avec une grande précision comment cette famille de molécules se lie au récepteur A2A. Nos méthodes de calcul connaissent aujourd'hui une percée majeure dans la conception de médicaments basés sur la structure, " dit Hugo Gutierrez-de-Terán, qui a dirigé le projet du groupe Uppsala.