Lutte contre la douleur: un venin d'araignée prometteur
Publié par Adrien le 20/03/2019 à 08:00
Source: CEA

(c)J.Wackerhausen
Des chercheurs du CEA-Joliot ont identifié, séquencé et synthétisé un peptide issu d'un venin de tarentule efficace contre la douleur.

Douleur aiguë ou chronique, douleur inflammatoire ou neuropathique, près de deux tiers des consultations médicales seraient motivées par des douleurs. La douleur (La douleur est la sensation ressentie par un organisme dont le système nerveux détecte un stimulus nociceptif. Habituellement, elle correspond à un signal...), cette "expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, associée à une lésion tissulaire réelle ou potentielle, ou décrite dans ces termes" est depuis plusieurs années un enjeu de santé publique (La santé publique peut être définie de diverses manières. On peut en effet la présenter comme « l'étude, d'une part, des...). Les antalgiques (Les antalgiques sont des médicaments destinés à réduire la douleur.) (paracétamol, aspirine, morphine (La morphine (du grec Μορφεύς, Morphée dieu du sommeil et des rêves) est un alcaloïde de l'opium utilisé comme médicament contre la douleur...) et dérivés) sont les médicaments les plus prescrits pour les prendre en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement...). Mais même ceux qui nous paraissent les plus anodins - car largement utilisés - ne sont pas sans effet indésirable. Une partie des recherches actuelles vise à trouver de nouvelles molécules aux propriétés antalgiques. Et pourquoi ne pas aller chercher directement dans la nature ? Serpents, scorpions, araignées, cônes de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.)... près de 170 000 espèces fabriquent un 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...), cocktail complexe de toxines, dont certaines sont déjà connues pour leurs propriétés antinociceptives.

Le CEA-Joliot exploite l'immense ressource que constituent ces toxines. En collaboration avec Sanofi (Sanofi, etait un groupe pharmaceutique français, filiale du groupe Elf.) R&D, Smartox Laboratories et l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) du Thorax (Le thorax est une région anatomique de certains animaux vertébrés ou arthropodes.) (Nantes), il a criblé une banque de venins à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) de toxines capables de bloquer un sous-type de canal sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux...) (Nav1.7), important pour la transmission nerveuse de la douleur. Les canaux sodium font partie de la famille des canaux ioniques, des protéines transmembranaires qui contribuent notamment à la propagation de l'influx nerveux. Le sous-type Nav1.7 suscite l'intérêt, en partie car des mutations de ce canal ont été identifiées comme liées à des phénotypes "sans douleur" ou au contraire "hyperalgésiques".

Les chercheurs ont criblé une banque de 117 venins (serpents, araignées, scorpions, guêpes, abeilles, amphibiens, lézards et poissons) et testé leur capacité à inhiber Nav1.7. Un peptide issu du venin d'une tarentule de Malaisie (Cyriopagopus schioedtei) s'est avéré être le plus efficace. Sa séquence a été déterminée par spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse est une technique d'analyse chimique permettant de détecter et d'identifier des molécules d’intérêt par mesure de leur...). Il contient 33 acides aminés et a été nommé "cyriotoxine-1a". Les chercheurs ont réussi à en faire sa synthèse chimique et ont montré que cette version synthétique avait la même capacité d'inhibition de Nav1.7 que le peptide naturel. Ils ont également déterminé sa structure tridimensionnelle par résonance magnétique nucléaire (La résonance magnétique nucléaire est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de particules atomiques qui ont un spin nucléaire non nul.) (RMN). Surtout, afin d'obtenir des informations supplémentaires sur ses propriétés fonctionnelles, plusieurs expériences ont été conduites, sur des neurones en culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) et dans un organisme modèle. Des groupes d'animaux auxquels la toxine (Une toxine est une substance toxique pour un ou plusieurs organismes vivants. Le Petit Larousse de 2009, toutefois, définit la toxine comme une « substance...) ou un placebo a préalablement été injecté ont été comparés lors de tests de sensibilité mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons,...) ou thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques, en...) à la douleur. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) collectées confirment l'effet antinociceptif du peptide.

Le profil pharmacologique de la cyriotoxine-1a, déterminé dans cette étude, ouvre la voie à des études d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) visant à optimiser son potentiel analgésique.


Représentations schématique du repliement du squelette peptidique de la cyriotoxine-1a déterminé par RMN. La topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par des transformations continues (sans arrachages ni recollement des structures).) comporte un feuillet bêta antiparallèle. Les 3 ponts disulfures établis entre des cystéines sont colorés en jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :). Les résidus hydrophobes, basiques et acides sont respectivement colorés en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée sur cette fréquence. Le...), bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie en...) et rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.). La structure a été réalisée avec le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme...) PyMol. © T.C. Gonçalves et al. 2019 / BJPharm

Références

From identification to functional characterization of cyriotoxin‐1a, an antinociceptive toxin from Cyriopagopus schioedtei spider. | British Journal of Pharmacology 2019
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