Une étude réalisée par des chercheurs de l'Institut de chimie avancée de Catalogne (IQAC-CSIC) du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) en collaboration avec l'Université Stony Brook (États-Unis) propose une nouvelle stratégie pour le développement de nouveaux médicaments basés sur l'inhibition des enzymes tyrosine kinase, molécules qui activent et déclenchent de nombreux processus cellulaires. Les résultats ont été publiés dans le Chimie—Une revue européenne .

La nouvelle approche est basée sur la régulation de la cascade de signalisation des tyrosine kinases, et pourrait conduire au développement d'outils de recherche améliorés et plus sélectifs, diagnostic ou traitement de certaines maladies.

Les tyrosine kinases sont un ensemble d'enzymes indispensables à la communication entre les cellules de notre corps, qui déclenchent des réactions biochimiques importantes pour la vie. « Le dysfonctionnement de ces enzymes est lié à des maladies graves comme le diabète, certains troubles neurologiques et de nombreux types de cancer, " explique Ignacio Alfonso, chercheur à l'IQAC-CSIC.

Les tyrosine kinases activent différentes voies de signalisation

La signalisation cellulaire est le processus par lequel les cellules communiquent. Dans la cellule, il existe de nombreux types de récepteurs ou de protéines spécifiques qui reconnaissent les protéines synthétisées par l'organisme et incitent la cellule à y répondre. L'une des plus importantes sont les tyrosine kinases.

"Les cellules reçoivent des signaux de l'environnement lorsqu'une molécule (une hormone, par exemple) se lie à l'un de ces récepteurs. Le récepteur reconnaît la molécule et déclenche une série de réactions chimiques, " explique Alfonso. Cela permet aux cellules de travailler pour contrôler les fonctions vitales du corps, comme la multiplication ou la destruction cellulaire. Chaque processus a son propre chemin de signalisation. Une fois que la première molécule de la voie de signalisation a reçu le signal, une autre molécule est activée, puis un autre et un autre, et ainsi de suite tout au long de la cascade de signalisation jusqu'à ce que la fonction cellulaire soit remplie. "L'activation anormale des voies de signalisation peut conduire à des maladies, comme le cancer, ", explique le chercheur.

Les kinases sont une famille de molécules qui activent de nombreuses voies de signalisation différentes, ce qui implique qu'ils participent eux-mêmes à tous ces processus. "Lorsque vous voulez éviter l'un de ces processus, une stratégie de recherche consiste à inhiber les kinases, en les bloquant avec des molécules synthétiques. Mais cette stratégie n'est pas très sélective, puisque d'autres voies importantes peuvent être inhibantes, " prévient Alfonso. En effet, la similitude entre les kinases et leur polyvalence fonctionnelle (la même kinase agit sur différentes molécules et est impliquée dans différents processus) a rendu difficile la conception d'inhibiteurs spécifiques pour moduler des situations pathologiques ou disséquer différentes fonctions en recherche fondamentale.

Cible :L'endroit où les kinases agissent

C'est ici que ce travail propose une stratégie alternative :Ne pas inhiber les kinases, mais pour couvrir et bloquer les molécules sur lesquelles agissent les kinases. L'outil pour cela serait des récepteurs synthétiques artificiels, C'est, des molécules synthétiques qui protégeraient l'endroit où les kinases exercent leur action. « Notre groupe a conçu des molécules qui interagissent avec les substrats de la kinase, et non avec la kinase, " explique Alfonso. " Nous avons préparé des cages moléculaires artificielles, ' composé de pseudopeptides, capables de moduler l'activité de ces enzymes, " précise le chercheur.

« Cette approche complémentaire ouvre la voie à la modulation sélective d'une voie de signalisation individuelle stimulée par la kinase, sans interférer avec les autres fonctions de la kinase, " explique Todd Miller de l'Université Stony Brook. " Cette technologie permettrait aux chercheurs de disséquer les contributions de voies de signalisation spécifiques dans la fonction cellulaire. "

Bien qu'il s'agisse d'une étude de validation de principe, les résultats de cette étude pourraient conduire à des modulateurs/inhibiteurs plus sélectifs de ces kinases qui seraient utilisés comme outils de recherche pour la compréhension complète de ce réseau de communication complexe. « Cette approche génère des connaissances de base, qui pourraient être essentielles pour mieux comprendre les fonctions biologiques clés et l'origine de nombreuses maladies, " conclut le Dr Alfonso.