Des foldamères à la rescousse des peptides thérapeutiques
Publié par Isabelle le 09/07/2019 à 14:00
Source: CNRS INC

Des chercheurs de la start-up UREkA associés aux chercheurs de l'Institut de chimie et biologie des membranes et nano-objets (CNRS/Université de Bordeaux/IPB, équipe IECB) ont proposé une nouvelle approche basée sur des molécules artificielles appelées "foldamères" pour améliorer les propriétés de peptides thérapeutiques. Leur technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) baptisée UrelixTM permet d'augmenter très significativement la stabilité, les propriétés pharmacologiques et la durée d'action de ces peptides. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Communications.

Malgré leur activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) biologique variée, leur diversité moléculaire et structurale, et une production maitrisée par voie chimique, les propriétés thérapeutiques des peptides, molécules utilisées par exemple comme antibiotiques, antiviraux, antifongiques, anti-inflammatoires ou encore pour le traitement de maladies métaboliques, pourraient encore être améliorées. Par exemple, leur structure même leur confère une forte vulnérabilité (En gestion des risques, la vulnérabilité d'une organisation ou d'une zone géographique est le point faible de cette organisation pouvant être défini par :) aux enzymes peptidases et donc une demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique...) et une durée d'action potentiellement faibles.

Pour pallier ces limitations, des scientifiques du laboratoire Chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une...) des membranes et nanoobjets (CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP) et de la start-up UREkA se sont penchés sur l'utilisation de foldamères. Ils ont démontré que ces molécules pouvaient être utilisées comme inserts dans des peptides biologiquement actifs: elles remplacent alors des segments peptidiques spécifiquement choisis, sans perturber ni la conformation (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent. Les molécules dans lesquelles les atomes sont liés chimiquement de la...) active du peptide, ni ses propriétés de reconnaissance. Appliqué à des hormones gastro-intestinales de la famille des incrétines comme le glucacon-like peptide 1 (GLP-1), connues pour être très rapidement dégradées par les peptidases, cette technologie baptisée UrelixTM a permis d'augmenter très significativement la stabilité, les propriétés pharmacocinétiques et la durée d'action in vivo de ces peptides.

Ces travaux pourraient permettre à court terme de proposer des analogues stabilisés du GLP-1 à durée d'action prolongée pour le traitement du diabète de type 2 (Cet article traite du « diabète de type 2 », une forme de diabète sucré. Mais il existe d'autres diabètes : voir la page d'homonymie Diabète .). Au-delà, la technologie UrelixTM présente un potentiel d'exploitation plus vaste avec notamment la possibilité de moduler ou d'inhiber des interactions protéine-protéine pour lutter contre différentes pathologies.



Illustration de l'interaction entre le récepteur au GLP-1 (en gris) et un hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement...) foldamère-peptide mimant la séquence primaire et la structure secondaire de l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs spécifiques.) naturelle. Une partie du squelette (Le squelette est une charpente animale rigide servant de support pour les muscles. Il est à la base de l'evolution des vertébrés. Celui ci leur a fourni un avantage sélectif conséquent suite au besoin d'un...) peptidique (en violet) a été remplacée par un insert lui-même hélicoïdal mais de nature chimique différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la...) (oligomère à base d'urée (L'urée ou carbamide (DCI) est un composé organique de formule chimique CO(NH2)2. C'est aussi le nom de la famille des dérivés de l'urée de formule générale...), en vert). © Gilles Guichard

Référence

Juliette Fremaux, Claire Venin (Le venin est une substance toxique qui est un mélange complexe de substances chimiques variées, surtout des enzymes qui servaient à l'origine à faciliter la digestion des proies. Plus ces sucs digestifs sont...), Laura Mauran, Robert H. Zimmer, Gilles Guichard & Sébastien R. Goudreau.
Peptide-oligourea hybrids analogue of GLP-1 with improved action in vivo
Nature Communications 25 février 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-08793-y
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