Dans le monde clandestin de la guerre biochimique, les chercheurs recherchent continuellement des stratégies innovantes pour contrecarrer les agents mortels. Des chercheurs dirigés par Jin Kim Montclare, professeur au Département de génie chimique et biomoléculaire, se sont lancés dans une mission pionnière visant à développer des défenses enzymatiques contre les menaces chimiques, comme le révèle une étude récente publiée dans ChemistryOpen. .

L'objectif de l'équipe est de fabriquer des enzymes capables de neutraliser des agents de guerre notoires tels que le VX, réputé pour ses effets rapides et dévastateurs sur le système nerveux. Grâce à une conception informatique méticuleuse, ils ont exploité la puissance d'enzymes comme la phosphotestérase (PTE), traditionnellement aptes à détoxifier les organophosphates présents dans les pesticides, pour cibler les agents VX.

L'étude a utilisé des techniques informatiques pour concevoir une bibliothèque diversifiée de variantes de PTE optimisées pour cibler des agents neurotoxiques organophosphorés mortels. En tirant parti d’un logiciel de modélisation avancé, tel que Rosetta, les chercheurs ont méticuleusement conçu des variantes d’enzymes adaptées pour améliorer l’efficacité contre ces redoutables menaces. Lorsqu’ils ont testé ces nouvelles versions d’enzymes en laboratoire, ils ont constaté que trois d’entre elles étaient bien meilleures pour décomposer le VX et la VR. Leurs résultats ont démontré l'efficacité de ces enzymes modifiées pour neutraliser ces produits chimiques.

Un problème clé dans le traitement de ces agents réside dans l’urgence de leur application. En cas d’exposition, une intervention rapide devient primordiale. La recherche met l'accent sur les applications potentielles, allant des mesures prophylactiques à l'administration immédiate dès l'exposition, soulignant l'impératif d'une action rapide pour atténuer les effets mortels des agents.

Un autre problème clé est la stabilité des protéines :garantir que les protéines peuvent rester intactes et sur le site du tissu affecté, ce qui est crucial pour les applications thérapeutiques. Garantir que les enzymes restent stables dans le corps améliore leur longévité et leur efficacité, offrant une protection prolongée contre les agents chimiques.

Pour l’avenir, l’équipe de Montclare vise à optimiser davantage la stabilité et l’efficacité des enzymes, ouvrant ainsi la voie à des applications pratiques dans les domaines de la défense chimique et de la thérapeutique. Leur travail représente une lueur d'espoir dans la lutte en cours contre les menaces chimiques, promettant des stratégies plus sûres et plus efficaces pour sauvegarder des vies.

Plus d'informations : Jacob Kronenberg et al, La conception informatique de la phosphotriesterase améliore l'efficacité de la dégradation de l'agent V, ChemistryOpen (2024). DOI : 10.1002/open.202300263

Fourni par la NYU Tandon School of Engineering