Les détecteurs developpés récemment de bioluminescence préparent le terrain pour la découverte de médicaments

Les chercheurs canadiens, travaillant en partenariat avec les collègues brésiliens, ont développé 13 détecteurs de bioluminescence pour l'usage en vérifiant l'efficacité des médicaments médicaux neufs dans le laboratoire.

L'étude, publiée dans la signalisation de la Science de tourillon, prépare le terrain pour que les médicaments neufs soient vérifiés et caractérisents. Les biocapteurs sont basés sur l'action des récepteurs protéine-accouplés par G (GPCRs), qui sont les protéines liées par membrane impliquées dans la transmission entre les cellules.

Les chercheurs n'ont pas choisi d'étudier GPCRs par hasard. Entre un tiers et la moitié de tous les médicaments actuel sur le marché sont estimés viser ces récepteurs.

« Ces protéines sont des objectifs des médicaments employés pour traiter une grande sélection de troubles et de maladies, y compris l'allergie, la douleur, l'hypertension et le diabète, notamment. On s'attend à ce que les biocapteurs neufs soient appropriés à la découverte et développement des médicaments neufs pour la demande de règlement de bien plus de maladies, » a dit la Côte-Neto de Claudio Miguel Danemark, un professeur dans les biochimies et le service d'immunologie de l'université de la Faculté de Médecine de Ribeirão Preto de São Paulo (FMRP-USP) au Brésil et d'un des auteurs de l'article.

La Côte-Neto a expliqué que jusqu'il y a à quelques années, les tests in vitro utilisés dans le développement neuf de médicament - exécuté avant des tests cliniques dans les modèles animaux et les êtres humains - montré seulement si le composé a activé ou a bloqué une réponse cellulaire donnée.

« Pour risquer une analogie, jusqu'à ce qu'il y a quelques années ces essais aient été réalisés comme si il y avait un voyant qui pourrait être mise en marche/arrêt commuté, » il a dit. « Nous avons récent eu la possibilité d'analyser les différentes voies qui peuvent être activées par un récepteur et dans quelle mesure une voie donnée de signalisation est activée. Ainsi ce n'est plus juste une question d'un contact mise en marche/arrêt. Il est comme si nous avons eu une salle avec plusieurs éclairages LED ou un régulateur d'éclairage, et pourrait dire combien de voies ont été activées, lesquels, et surtout comment les voies ont été activées ou bloquées. Nos biocapteurs, et d'autres qui sont développés par d'autres groupes, apportent une réponse plus complète, un profil de signalisation, comme si elle étaient. »

L'étude décrit comment les chercheurs développés, validés et utilisés une suite du transfert d'énergie de résonance de bioluminescence (BRET) - biocapteurs basés pour mesurer les différentes voies intracellulaires de signalisation et pour trouver l'action des pharmaceutiques en cellules cultivées. La signalisation monte en cascade résulter des interactions entre GPCRs et leurs ligands (hormones y compris et neurotransmetteurs) réglez une grande sélection de procédés en cellules, leur effectuant les objectifs clés pour la découverte de médicaments neuve.

L'équipe de recherche internationale avait l'habitude des techniques de génie génétique et de biologie moléculaire pour ajouter les enzymes fluorescentes et luminescentes (telles que le luciferase, la substance lumière lumière trouvée dans les vers luisants) aux ligands de GPCR.

« Quand un de ces récepteurs est activé par un médicament et la protéine à l'intérieur de la cellule agit l'un sur l'autre avec le récepteur, léger émis par luciferase est transféré à la protéine fluorescente et l'active. De cette manière, nous pouvons exactement mesurer différents niveaux de l'action d'un médicament, » Côte-Neto a dit.

L'étude a résulté d'un partenariat grand parmi des chercheurs affiliés avec FMRP-USP et université du Canada de Montréal et d'université de McGill. Elle a été supportée par FAPESP par l'intermédiaire d'un projet thématique, d'un projet sélecté dans un appel publié par des chercheurs de São Paulo en collaboration internationale (SPRINT), d'une bourse de recherches à l'étranger attribuée au chercheur post-doctoral Larissa de Bortoli, et d'une bourse doctorale attribuée à Sarah Capelupe Simões, ainsi qu'à l'école de São Paulo de mars 2018 de la Science avancée sur des médicaments : de l'objectif au marché.

Validation

Les 13 biocapteurs ont été vérifiés sur des douzaines de médicaments et sur plusieurs récepteurs de mutant qui ont simulé des polymorphismes, certains dont sont associés aux maladies génétiques.

« Pour valider de tels outils importants pour la découverte des médicaments neufs, les biocapteurs ont été vérifiés sur différents ligands et récepteurs de mutant. L'objectif était de prouver qu'il est possible de trouver une configuration de signalisation distincte non seulement quand un médicament différent est employé mais également quand le récepteur est changé, » Côte-Neto a dit.

Selon les chercheurs, l'étude représente une avance dans la compréhension du mécanisme de signalisation de raffinage, dû au nombre de biocapteurs développés et à la technique utilisée dans la recherche.

Des « mécanismes comme ces derniers avaient été déjà décrits, mais nous avons avancé de manière significative notre compréhension de elles. Pour cette raison, nous croyons que les biocapteurs neufs auront un impact majeur sur le développement neuf de médicament, » Côte-Neto a dit.

« En plus de l'importance de GPCRs comme objectif, une autre remarque est que les biocapteurs ont été considérable validés. Nous avons prouvé qu'ils fonctionnent, répondons bien et sommes hautement dignes de confiance pour la caractérisation de ces voies de signalisation. »

En plus de la précision des outils elles se sont développées, créativité mise en valeur par Côte-Neto comme fonctionnalité clé de l'étude. « Développer des protéines avec le génie génétique concerne beaucoup de connaissance et créativité, » il a dit. « Certains de ces biocapteurs sont véritable « Frankensteins », fabriqué en épissant ensemble les parties structurelles variées de différentes protéines. C'était une étude hautement créative. »

Source : http://www.fapesp.br/