Un escargot venimeux au coeur du développement de molécules thérapeutiques
Un analgésique peut-il être redéfini pour étudier de plus près les liaisons entre les protéines et les canaux de communication? Des chercheurs de toute l'Europe utilisent des techniques informatiques de pointe pour redéfinir un analgésique à partir de la protéine XEP-018, qui a été repérée dans le venin du Conus consors, une espèce d'escargot de mer. L'étude est financée en partie par le projet CONCO («Applied venomics of the cone snail species Conus consors for the accelerated, cheaper, safer and more ethical production of innovative biomedical drugs») qui bénéficie d'un soutien de plus de 10 millions d'euros au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie au service de la santé» du sixième programme-cadre (6e PC) de l'UE. Le projet CONCO, qui rassemble 19 partenaires européens et le J.Craig Venter Institute aux États-Unis, utilise l'escargot de mer venimeux pour mettre au point de nouvelles molécules thérapeutiques. «Toutes les sensations de notre corps sont transmises au cerveau et en proviennent par l'intermédiaire des neurones», affirme le Dr Henry Hocking de l'Université d'Utrecht et membre du projet CONCO. «Le venin d'un mollusque de la famille des conidés comporte des peptides qui peuvent perturber ces transmissions. Les peptides y parviennent en se fixant sur les ouvertures des canaux de communication situés sur les tissus musculaires qui reçoivent le signal neuronal. Il s'agit en quelque sorte d'un bouchon. Une fois placé, aucun signal ne peut être transmis au cerveau et la sensation de douleur disparaît.» Le Dr Hocking et ses collègues ont utilisé la résonance magnétique nucléaire (RMN) pour recréer la structure en trois dimensions (3D) de la protéine XEP-018, une molécule prometteuse qui a été découverte par les membres du projet Conco et a été récemment décrite par Philippe Favreau, chercheur pour les laboratoires Atheris en Suisse, et des collègues dans le British Journal of Pharmacology. Commentant l'utilisation de la RMN, le professeur d'Utrecht Alexandre Bonvin explique: «La RMN est une technique connue dans le milieu hospitalier, où sont utilisés les scanners d'imagerie par résonance magnétique. Les personnes sont placées dans de grands champs magnétiques générant ainsi des radioscopies des parties examinées. Avec la RMN, nous mettons des molécules de protéines à l'intérieur et nous les bombardons avec des ondes électromagnétiques. Au lieu de prendre des images, nous mesurons les distances entre les atomes. Si vous connaissez toutes les distances entre les atomes, vous pouvez tenter de reconstruire un objet en 3D de la protéine». Il convient toutefois de noter que la RMN ne permet pas d'indiquer la structure en 3D de ces peptides. Des calculs permettent de convertir les données de la RMN en une structure en 3D de la protéine. L'équipe a effectué une analyse de la RMN sur la grille en combinant le logiciel médiateur gLite, le logiciel médiateur de nouvelle génération pour l'informatique en grille, avec l'infrastructure en ligne WENMR. Le projet WENMR («A worldwide e-Infrastructure for NMR and structural biology») bénéficie d'un soutien au titre du domaine thématique «Infrastructures» du 7e PC de l'UE, à hauteur de 2,15 millions d'euros. «Pour calculer les structures 3D des protéines, nous devons répéter le processus de nombreuses fois», a déclaré le professeur Bonvin. «Nous devons réaliser des milliers ou des dizaines de milliers de calculs. On obtient une réponse en quelques heures. Globalement, 1,5 million de tâches ont été soumises l'an dernier dans le cadre du projet WENMR, ce qui correspond à plus de 850 années de processeur». L'équipe d'Utrecht évalue actuellement la faisabilité du déploiement d'une grille de PC au sein de l'université. Cela aiderait les chercheurs à développer davantage leurs ressources de calcul. Le consortium CONCO se prépare également à lancer la phase des essais cliniques pour la recherche sur XEP-018. «De nombreux produits analogues ont été conçus, synthétisés et testés. Le produit est actuellement en cours d'élaboration préclinique pour le traitement de la dystonie», affirme Reto Stöcklin, responsable scientifique de l'équipe CONCO et chef de la PME suisse Laboratoires Atheris. «Notre objectif final est d'éviter les injections et de mettre au point un médicament que tout le monde peut utiliser. Avec des dispositifs spécifiques, tels que des patchs ou des peptides pénétrant dans les cellules pour faciliter la pénétration du peptide à travers la peau, nous pensons que la protéine XEP-018 présente de grandes chances de réussite». Les chercheurs ont souligné la façon dont l'étude WENMR donne aux développeurs de la communauté mondiale du logiciel les moyens de partager leur savoir-faire et favorise le renforcement de la coopération.Pour de plus amples informations, consulter: CONCO: http://www.conco.eu/index.html WENMR: http://www.wenmr.eu/ Université d'Utrecht: http://www.uu.nl/EN/Pages/default.aspx
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Pays-Bas