Une nouvelle recherche pourrait conduire à des médicaments pour arrêter de fumer
Si vous avez déjà essayé d'arrêter de fumer, ou souffert de troubles du sommeil ou d'une maladie des muscles, les travaux d'une équipe de chercheurs financée par l'UE pourraient vous aider. L'étude a été présentée dans la revue Public Library of Science (PLoS) Biology. Elle concernait les effets du curare sur les canaux ioniques protéiques des membranes, et ouvre des perspectives de nouveaux traitements pour des maladies fréquentes. L'étude a été financée au titre du projet NEUROCYPRES, via le thème «Santé» du septième programme-cadre (7e PC), et fait progresser les connaissances de ce poison qui est longtemps resté un mystère pour les scientifiques. La membrane de nos cellules contient plus de 7 000 protéines, mais jusqu'ici les chercheurs n'ont pu éclaircir la structure et les fonctions que de 27 d'entre elles. Les canaux ioniques représentent une catégorie importante de protéines membranaires, responsables des communications. On peut les considérer comme des interrupteurs. Ils ont la forme de pores microscopiques, susceptibles de s'ouvrir ou de se fermer pour laisser des ions (des particules chargées) entrer ou sortir de la cellule. Les poisons peuvent bloquer le fonctionnement de ces canaux et donc interrompre la communication entre les cellules. Les chercheurs ont utilisé une série d'images en trois dimensions pour étudier l'effet paralysant du curare, résultant de son action sur la structure des canaux ioniques. Le professeur Ulens, l'un des auteurs de l'article et directeur du laboratoire de neurobiologie structurelle de l'Université catholique de Louvain en Belgique, explique l'importance de ces images. «Nous sommes des serruriers à l'échelle atomique: nous étudions comment une clef -le poison- s'insère dans la serrure de la porte -le canal ionique- pour la garder fermée. Certains poisons ne rentrent que dans une seule serrure, mais le curare est un passe-partout capable de fermer divers canaux ioniques.» Connaissant la structure 3D de la serrure, l'équipe internationale de chercheurs venant de Belgique, des Pays-Bas, des États-Unis et de Russie considère qu'il est possible de concevoir des médicaments «passe-partout» pour toute une catégorie de maladies. Elle espère qu'il sera également possible de réaliser des médicaments spécifiques, visant par exemple la dépendance envers le tabac, car la nicotine affecte un canal ionique particulier. Cependant, la nature des protéines de la membrane a posé quelques problèmes aux chercheurs. L'étude de la structure des protéines fait généralement appel à la cristallographie par rayons X. Elle consiste à faire croître des cristaux de protéines en milieux aqueux puis à les exposer aux rayons X. Mais la membrane est faite de lipoprotéines, qu'il n'est pas facile de cristalliser. Le professeur Ulens explique comment son équipe a surmonté la difficulté: «Ces 10 dernières années, les chercheurs ont été obligés d'utiliser une voie détournée, une copie chimique d'une section du canal ionique. Chimiquement similaire, mais non poreuse. Ceci facilitait grandement la formation des cristaux. Notre laboratoire a appliqué pour la première fois cette technique au canal ionique sensible au curare. Nous avons donc maintenant une idée de la façon dont cette catégorie de canaux ioniques reconnaît les substances chimiques.» Le curare a un tel effet paralysant que l'un de ses composants sert en chirurgie des poumons. C'est également le poison de chasse des Indiens d'Amazonie, qui en enduisent leurs flèches pour paralyser leurs prises. Partout dans le monde, des scientifiques se sont efforcés de déterminer la structure tridimensionnelle des protéines membranaires, car elle est essentielle à la recherche en pharmacie. Le projet NEUROCYPRES espère progresser dans ce domaine et révéler les mécanismes de base du fonctionnement du récepteur, afin d'ouvrir de nouvelles possibilités pour concevoir rationnellement des médicaments. Le professeur Ulens espère également que les résultats des travaux orienteront la mise au point de médicaments vers une nouvelle direction : «Par le passé, la recherche de médicaments a progressé en testant les canaux ioniques de centaines de milliers de substances. Si l'une de ces substances entraînait une réaction, elle était testée sur les patients. Une méthode totalement aléatoire. Nos travaux conduisent à un processus bien plus systématique: en élucidant la structure [3D] du canal ionique, il devient possible de rechercher des médicaments qui s'associent spécifiquement à la protéine.»Pour de plus amples informations, consulter: Université catholique de Louvain: http://www.kuleuven.be/kuleuven/francais.html Projet NeuroCypres: http://www.neurocypres.eu/
Pays
Belgique, Pays-Bas, Russie, États-Unis