Une nouvelle méthode d’administration de médicaments utilisant la proline, un acide aminé présent dans les plumes de poulet et les tissus cutanés, pourrait être utilisée pour limiter les effets secondaires de la chimiothérapie et réparer des enzymes importantes, suggèrent de nouvelles recherches.
Publié dans la revue Chimie, les chercheurs ont conçu une cage (une boîte composée de molécules uniques) à partir de peptides biologiquement compatibles, des acides aminés courts qui constituent la base des protéines. Ces cages peuvent abriter des médicaments de différentes tailles et les transporter dans l’organisme avec une grande précision.
Les effets secondaires négatifs associés à la chimiothérapie, tels que la perte de cheveux et les lésions nerveuses, résultent d’une « toxicité hors site », dans laquelle le traitement tue les cellules saines entourant les tumeurs ainsi que la tumeur elle-même. En créant une cage de taille nanométrique pour abriter le médicament et le transporter dans la tumeur avant de le libérer, cet effet peut être canalisé plus directement vers la tumeur, protégeant ainsi les cellules saines.
La cage peut être adaptée à différentes tailles, permettant différentes charges utiles de médicaments. Cette structure flexible permet de potentiellement administrer des médicaments de chimiothérapie, des antibiotiques et des antiviraux. Auparavant, de telles cages ne pouvaient être fabriquées qu’à partir de molécules d’hydrocarbures présentes dans le goudron, qui peuvent souvent être toxiques pour l’homme.
Selon les chercheurs, cette structure ouvre également la porte au remplacement d’enzymes défectueuses dans le corps, ce qui n’était pas possible auparavant. Historiquement, les enzymes, qui sont composées de protéines et remplissent des fonctions importantes dans l’organisme, ne pouvaient voir leurs activités bloquées que par des médicaments. Le blocage de cette fonctionnalité aurait alors un impact dans l’organisme, comme réduire l’inflammation. Désormais, les cages pourraient remplacer cette fonction, ce qui pourrait ouvrir la voie à une nouvelle forme de traitement.
L’auteur principal, le Dr Charlie McTernan, maître de conférences en chimie au King’s College de Londres et chef de groupe au Francis Crick Institute, a déclaré : « Ce que nous avons créé est essentiellement un sachet de thé moléculaire biologiquement compatible. Nous pouvons remplir ce sachet de thé, ou cette cage, fabriquée à partir de matières largement disponibles. proline et collagène, avec plusieurs médicaments différents et les administrer d’une manière beaucoup plus ciblée qu’auparavant.
« Avec le temps, nous espérons que cela nous permettra de limiter la chute des cheveux, les nausées et autres effets secondaires désagréables de la chimiothérapie. Nous pourrons même peut-être réparer les enzymes défectueuses qui ont une influence sur le développement du cancer. c’est que nous pouvons le faire de manière durable et à grande échelle.
La proline est de forme très droite et rigide, tout en étant également soluble dans l’eau, ce qui la rend particulièrement adaptée à l’administration de médicaments, car l’eau représente environ 60 % du corps humain. En liant le peptide à de petites quantités de métal tel que le palladium, les chercheurs pourraient créer une structure réglable dont la taille pourrait rapidement augmenter ou diminuer.
Comme la proline et le collagène sont largement disponibles et ne dépendent pas de chaînes d’hydrocarbures comme les méthodes précédentes, l’équipe espère augmenter durablement sa production actuelle en laboratoire.
Plus d’information:
Barber et al., Cages métal-peptidiques – Les oligoprolines hélicoïdales génèrent des nanoespaces hautement anisotropes avec contrôle des isomères émergents, Chimie (2024). DOI : 10.1016/j.chempr.2024.05.002. www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(24)00223-7