Détecter les changements dans la structure des molécules
Les nanotechnologies et la mise au point d'appareils de plus en plus petits ont eu un impact important dans de nombreux domaines, par exemple les diagnostics moléculaires. Les poutres en porte-à-faux micrométriques (qui ressemblent à des plongeoirs) sont disposées dans des configurations variées en fonction de leur usage. Elles intéressent de plus en plus le secteur pharmaceutique. Elles peuvent être intégrées dans des systèmes micro électromécaniques (MEMS) pour détecter les changements physiques, chimiques ou biologiques qui affectent leur courbure ou leur fréquence de vibration, car elles transforment ces déformations mécaniques en un signal électrique. Cette détection très sensible et directe se fait en temps réel, sans nécessiter de marquage. Les scientifiques du projet NASPE («Nanomechanical screening of pharmaceutical entities»), financé par l'UE, ont utilisé ces propriétés pour détecter des transformations mécaniques résultant des changements de conformation lors des liaisons des molécules ou des interactions de surface pendant leur reconnaissance. Ils ont mis au point des poutres micrométriques en plastique, plus économiques et résistantes que celles en silicium, et ont testé les deux types lors d'études expérimentales. Les chercheurs ont utilisé un polymère propriétaire pour fonctionnaliser les poutres en plastique et en silicium afin d'immobiliser des molécules réceptrices sur la face supérieure et de reconnaître certaines substances. Les tests expérimentaux ont porté sur des changements de conformation d'une protéine appelée microglobuline beta-2. Un mauvais repliement de cette protéine conduit à une amyloïdose (l'accumulation de fibres amyloïdes dans les organes) associée à une dialyse. Grâce aux poutres en silicium, les scientifiques ont découvert un composé de présélection unique potentiellement capable de stabiliser la protéine et d'éviter la formation de fibrilles, à partir d'un ensemble pré-filtré de 200 composés. Cette étude a été la première à utiliser la liaison d'un ligand de faible poids moléculaire avec une protéine pour la découverte de médicaments. Les travaux de NASPE démontrent le potentiel des poutres micrométriques comme détecteurs pour accélérer la découverte de médicaments. En outre, ils confortent la position dominante de l'UE dans ce domaine. Ils apportent enfin les bases pour concevoir d'autres kits pharmaceutiques promettant de découvrir des thérapies pour de nombreuses pathologies affectant des millions de personnes.
