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Une nouvelle technique capable d'analyser la manière dont les molécules de médicaments se lient aux protéines dans des échantillons de tissus pourrait offrir une voie améliorée vers la découverte et le développement de médicaments.
Des chercheurs de l'Université de Birmingham ont développé la technique en collaboration avec la société biopharmaceutique mondiale AstraZeneca. Il utilise la spectrométrie de masse, un outil analytique couramment utilisé pour identifier les propriétés des molécules dans un échantillon.
Une partie des premières étapes de la découverte de médicaments se déroule dans des cultures cellulaires, des grappes de cellules cultivées en laboratoire, en dehors de leur environnement naturel. Les cultures cellulaires permettent de tester les effets de différents composés sur des cibles biologiques spécifiques impliquées dans diverses maladies. Bien que cela permette aux chercheurs d'évaluer comment les composés agissent contre la cible, cela ne capture pas tous les effets de l'environnement physiologique.
Cette nouvelle technique, décrite dans un article publié dans Angewandte Chemie , permet aux chercheurs d'utiliser de vrais échantillons de tissus pour évaluer les protéines auxquelles le médicament se liera dans le corps et donc son efficacité probable contre la cible.
Pouvoir identifier l'interaction entre le médicament et la protéine peut fournir des informations précieuses pour guider la découverte de médicaments.
La chercheuse principale, la professeure Helen Cooper, déclare que "généralement, lors des premières étapes de la découverte de médicaments, les mesures sont prises en dehors de l'environnement physiologique, de sorte que lorsque les chercheurs passent à l'essai de médicaments dans les tissus, ils peuvent échouer car ils ont des interactions inattendues".
"L'identification de l'interaction médicament-protéine à ce stade précoce est cependant incroyablement difficile. L'utilisation de la spectrométrie de masse sur les protéines est souvent comparée à la fabrication d'un éléphant voler. Ce que nous avons fait, c'est ajouter un chapeau non sécurisé - la molécule médicamenteuse - à l'éléphant, et mesuré l'ensemble du processus. C'est passionnant parce que cela ouvre la possibilité de pouvoir suivre le trajet d'un médicament dans l'organisme. En identifiant les protéines avec lesquelles il interagit, les scientifiques pourront prédire à un stade plus précoce s'il va ou non avoir l'effet thérapeutique désiré."
Dans l'étude, les chercheurs ont utilisé des tissus prélevés sur le foie de rats ayant reçu du bézafibrate, un médicament couramment utilisé pour traiter l'hypercholestérolémie. Ils ont utilisé la spectrométrie de masse sur des coupes minces de tissu pour détecter la molécule de médicament et la protéine spécifique de liaison aux acides gras à laquelle elle se fixe pour former un complexe.
Les chercheurs ont également pu mesurer à la fois les quantités variables de ce complexe dans le foie au fil du temps et la façon dont il se propage à travers les tissus.
Le professeur principal d'AstraZeneca, Richard Goodwin, directeur principal, Sciences de l'imagerie, déclare que « ce qui est essentiel pour fournir une science aussi innovante, c'est une collaboration soutenue entre les leaders universitaires et les partenaires de l'industrie. Cette recherche s'appuie sur une collaboration de longue date entre AstraZeneca et l'Université de Birmingham, et illustre ce qui peut être fait lorsque nous combinons des compétences complémentaires pour répondre à d'importants besoins non satisfaits. Cette recherche continuera à soutenir la découverte de médicaments et nous aidera à accélérer la mise à disposition de nouveaux médicaments pour les patients."
Les prochaines étapes de la recherche comprendront l'amélioration de la sensibilité de la technique et son extension à d'autres types de composés médicamenteux. À plus long terme, l'équipe espère qu'il pourra être développé pour être utilisé dans des tissus humains, issus de biopsies. Cela permettrait de mieux comprendre pourquoi les médicaments agissent différemment chez différents patients. Une nouvelle méthode s'avère prometteuse pour identifier les cibles médicamenteuses contre les maladies
