Les chercheurs développent de nouvelles thérapies à base de peptides pour cibler et désactiver les soi-disant « protéines de pointe » du coronavirus.

Les protéines de pointe - la couronne de projections bulbeuses qui donnent au coronavirus son effet de halo caractéristique - se fixent et infectent les cellules saines, causant le COVID-19. Dirigé par la Northwestern University et le Massachusetts Institute of Technology (MIT), l'équipe de recherche élabore une nouvelle thérapie nanostructurée qui pourrait potentiellement désactiver le virus et empêcher son infection des cellules humaines.

L'idée est basée sur une découverte récente du laboratoire de Bradley L. Pentelute, professeur agrégé de chimie au MIT. L'équipe de Pentelute a découvert une molécule peptidique qui se lie spécifiquement et fortement à la protéine de pointe du coronavirus.

Cependant, les médicaments peptidiques - qui pourraient révolutionner les traitements de nombreuses maladies - sont notoirement difficiles car les enzymes de notre corps les dégradent rapidement, ils perdent donc en efficacité. C'est précisément là que les enquêteurs du Simpson Querrey Institute (SQI) de Northwestern peuvent aider.

"J'ai lu sur le peptide du professeur Pentelute dans un article du MIT il y a deux semaines et je l'ai contacté le soir même, " a déclaré Samuel I. Stupp de Northwestern, qui dirige l'effort du Nord-Ouest. "Quelques jours plus tard, un colis est arrivé à la SQI avec une quantité suffisamment importante du peptide de liaison pour lancer le projet commun."

Stupp est le professeur du conseil d'administration de la science et de l'ingénierie des matériaux, Chimie, Médecine et génie biomédical à Northwestern et directeur de SQI. Il a des postes à la McCormick School of Engineering de Northwestern, Feinberg School of Medicine et Weinberg College of Arts and Sciences.

Les chercheurs du laboratoire de Stupp et du Peptide Synthesis Core Facility de la SQI dirigés par Mark Karver de Northwestern ont travaillé au cours des deux dernières années sur une plate-forme pour fournir des médicaments peptidiques. Stupp, un expert en auto-assemblage de peptides, a lancé ce projet avec l'étudiant diplômé en chimie Ruomeng Qiu, ce qui implique de "coller" des millions de peptides dans une nanostructure qui devient le support des précieux médicaments. La chimie similaire du médicament et du transporteur permet aux scientifiques de concevoir des nanostructures qui protègent le médicament peptidique pendant qu'il circule dans le corps avant qu'il ne rencontre le coupable de la maladie, le coronavirus nouveau.

Les nanostructures peptidiques de SQI se sont déjà avérées très efficaces en médecine régénérative, et l'Institut travaille dur pour amener la technologie aux essais cliniques. L'efficacité des transporteurs SQI dans certaines cibles de médecine régénérative repose également sur la protection de protéines fragiles nécessaires à la signalisation cellulaire, et ce même phénomène pourrait jouer un rôle dans le développement de vaccins antiviraux. Le laboratoire Pentelute au MIT, d'autre part, spécialisé dans la synthèse rapide de peptides, ce qui est extrêmement important pour la traduction clinique de toutes les thérapies à base de peptides.

Les nanostructures porteuses SQI ont des canaux remplis d'eau, qui pourraient contenir les thérapies antivirales et les protéger des enzymes destructrices. L'équipe SQI a étudié le concept en utilisant un médicament potentiel contre la maladie d'Alzheimer et l'approche générale s'est avérée très efficace dans des expériences in vitro.

Maintenant Stupp, Karver, Qiu et le scientifique principal adjoint de la SQI, Suvendu Biswas, ont rapidement tourné leur attention vers COVID-19 en travaillant avec l'équipe du MIT et peut-être leurs collaborateurs à l'école de médecine Icahn du mont Sinaï à New York, qui pourrait tester les constructions dans des cellules humaines et des modèles animaux.

« Cela a été formidable de voir comment les étudiants diplômés et les post-doctorants se portent volontaires pour contribuer physiquement ou virtuellement à l'avancement rapide du projet, " Stupp a déclaré. " Nous sommes très enthousiastes à propos de cet effort conjoint avec l'équipe du MIT étant donné l'importance des peptides et des nanostructures peptidiques dans le développement de nouvelles thérapies et vaccins. "