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Comment le venin des escargots marins de cône peut être employé dans le traitement de douleur

Conotoxins sont les peptides bioactifs trouvés dans le venin que les escargots marins de cône produisent pour la saisie et la défense de proie. Ils sont habitués comme les outils pharmacologiques pour étudier la signalisation de douleur et pour avoir le potentiel de devenir une classe neuve des analgésiques. Jusqu'à présent, plus de 10.000 séquences de conotoxin ont été découvertes. Le professeur agrégé Markus Muttenthaler de la faculté de la chimie à l'université de Vienne et ses collègues de l'université du Queensland en Australie sont des experts en la matière de découverte de médicaments de venin et ont maintenant fourni une synthèse sur le statu quo de la recherche de conotoxin dans le tourillon classe du haut « révisions chimiques ». Dans une autre étude récent publiée, les chercheurs ont en outre développé des versions fluorescent marquées de conotoxin pour concevoir des récepteurs de douleur en cellules.

L'escargot prédateur marin de cône est réputé pour sa stratégie efficace d'envenomation, qui aide l'animal relativement lent à recueillir leur proie telle que des poissons ou des mollusques et à se défendre. L'escargot de cône paralyse et détruit leur proie avec l'aide d'un cocktail très sélecteur et efficace des peptides de venin, qui est injecté dans la proie par un pointeau comme un harpon.

Les escargots de cône peuvent régler leur composition de venin dépendant s'ils chassent ou se défendent. Pour la recherche de douleur, nous sommes particulièrement intéressés par le venin d'un escargot de défense de cône, car sa composition est visée entraînant la douleur et ses différentes composantes peuvent être employées pour étudier des voies de douleur. »

Markus Muttenthaler, institut de biochimie, université de Vienne

Diversité élevée de substance et de composés

Jusqu'à présent, des 750 substances environ des escargots de cône sont connues. Un venin typique contient des centaines aux milliers de peptides bioactifs, avec des longueurs particulières de 10 à 40 acides aminés. Ces conotoxins manifestent les structures bien définies et comme une protéine, qui sont stabilisées par les cadres multiples de liaison disulfide. Conotoxins sont également en activité sur les récepteurs humains (par exemple, canaux ioniques), qui est d'intérêt particulier pendant qu'ils peuvent être employés ainsi comme outils pour étudier des voies de douleur chez l'homme.

« Conotoxins ont révolutionné la recherche de douleur depuis leur pouvoir extraordinaire et la sélectivité nous permet d'étudier les différents sous-types de canaux ioniques, avant laquelle n'était pas possible, » explique Markus Muttenthaler. Avec l'aide des conotoxins, les chercheurs peuvent maintenant définir la pertinence physiologique ainsi que pathologique des différents sous-types de récepteur.

Un conotoxin a déjà reçu la FDA-approbation (Prialt®) pour la demande de règlement de la douleur chronique sévère. Il est directement administré à la moelle épinière où il bloque particulièrement un sous-type de transmission de canal ionique de douleur - « c'est 1.000 fois plus efficace que la morphine et ne déclenche aucun sympt40me de la dépendance, qui est un grand problème avec l'opioid dope », dit Muttenthaler. La recherche actuelle se concentre maintenant sur les conotoxins qui pourraient déjà viser des terminaisons nerveuses en dehors de la moelle épinière, qui faciliterait la gestion. « Ceci nous permettrait d'arrêter le signe de douleur avant qu'il soit transmis dans le système nerveux central. »

Utilisant des conotoxins pour des méthodes neuves

Les avances analytiques neuves dans les domaines du venomics, des protéomiques et du transcriptomics ont mené à la découverte de beaucoup de séquences neuves de conotoxin ces dernières années. La synthèse et la caractérisation pharmacologique, cependant, est comparativement plus longue.

Conotoxins peut en outre functionalized et fournir les fils en suspens pour les sondes moléculaires neuves : En un autre papier publié dans « le tourillon australien de la chimie », les chercheurs ont développé une méthodologie neuve pour marquer des conotoxins et pour les employer pour concevoir des canaux ioniques en cellules. Ces outils sont importants pour une meilleure compréhension de la biologie complexe derrière la douleur, qui est une principale cause de l'invalidité dans le monde.

Source:
Journal reference:

Jin, A-H., et al. (2019) Conotoxins: Chemistry and Biology. Chemical Reviews. doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00207.