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Les mouvements moléculaires minuscules sont d'importance principale en médicaments anticancéreux modernes

Les médicaments anticancéreux immunotherapeutic modernes supportent un mécanisme naturel du système immunitaire pour empêcher la croissance des cellules cancéreuses. Ils entrent au bassin sur un récepteur spécifique de la cellule de tueur et l'empêchent d'être commuté hors circuit par les cellules cancéreuses. C'est un processus moléculaire complexe, qui est connu mais encore n'a pas été entièrement compris.

Dans une étude de dynamique moléculaire entreprise par le groupe abouti par le scientifique Wolfgang Schreiner de l'information médicale et les gynécologues Heinz Kölbl et Georg Pfeiler à partir de MedUni Vienne, fonctionnant avec l'expert en matière Chris Oostenbrink de biosimulation à partir de l'université des ressources naturelles et des sciences de la vie appliquées (Boku) Vienne, maintenant a pour la première fois analysé ce mécanisme pour le nivolumab et le pembrolizumab de médicaments. On l'a constaté que les mouvements moléculaires minuscules sont d'importance principale. L'étude a été publiée dans les principaux cancers de tourillon.

Le système immunitaire humain protège le fuselage contre les bactéries, virus et cellules endommagées, telles que des cellules cancéreuses. Les cellules immunitaires spécialisées, telles que les cellules tueuses naturelles (cellules de NK), travaillent ensemble pour recenser et éliminer ces dangers. Parfois ces de tueur de cellules cellules saines d'objectif par mégarde, et ceci peuvent avoir comme conséquence des réactions auto-immune sévères. Si ceci se produit, le système immunitaire déploie une mesure de sauvegarde, soi-disant « mort cellulaire programmée » (apoptose). Ceci est déclenché quand la molécule extérieure endogène PD-L1 grippe au récepteur exprimé sur la cellule de tueur, la molécule de palladium.

Dans ce procédé, le récepteur (d'immuno-point de reprise) agit comme une urgence hors du contact. Si des cellules sont attaquées par erreur, elles produisent les molécules PD-L1 et atteignent vers les cellules de tueur, de ce fait les détruisant. Les cellules cancéreuses peuvent également exprimer PD-L1 et ceux-ci grippent au point de reprise, faisant mourir les cellules de tueur et permettant de ce fait à la tumeur de se développer.

C'est exact où les médicaments anticancéreux immunotherapeutic modernes (inhibiteurs de point de reprise) entrent. Ils ressemblent à la molécule extérieure PD-L1 et grippent au récepteur PD-1, mais le mécanisme déclenché est différent, car les cellules de tueur ne sont pas envoyées dans la mort cellulaire. Bien que les points de reprise soient bloqués, ils ne sont pas activés. Les cellules cancéreuses ne peuvent plus gripper aux récepteurs bloqués et les cellules de tueur maintiennent leur capacité de détruire des cellules cancéreuses. L'immunothérapie exploite ce phénomène, quoiqu'on ne l'ait pas entièrement compris exact jusque là comment le grippement s'est produit sans procédé de commutation.

Wolfgang Schreiner du centre pour des statistiques médicales, l'informatique et les systèmes intelligents à l'institut de MedUni Vienne de Biosimulation et bio-informatique, les gynécologues Georg Pfeiler et le Heinz Kölbl, qui est également directeur de service de MedUni Vienne d'obstétrique et gynécologie, et Chris Oostenbrink de Boku Vienne, ont maintenant vérifié les différences principales entre le PD-L1 naturel et les médicaments utilisés pour traiter les cancers variés tels que le cancer du sein, le cancer de poumon et le mélanome en dynamique moléculaire modélisent au moyen de simulation sur ordinateur.

Les mouvements de différents atomes et leur influence réciproque ont été prévus et mathématiquement analysés sur le « superordinateur » appartenant au boîtier scientifique de Vienne (VSC). De cette façon il était possible de recenser les plus petites différences dans les mouvements moléculaires entre la molécule naturelle PD-L1 et ceux des médicaments.

On peut pratiquement effectuer une évaluation mathématique précise des « expressions du visage » des molécules dans le mouvement lent, vers le haut de proche et de personnel. On l'a constaté que quelques boucles de la molécule PD-1 déforment d'une voie différente, selon leur associé obligatoire. »

Wolfgang Schreiner, scientifique de l'information médicale

Ces petites différences seraient dirigées à l'intérieur de la cellule de tueur par la molécule PD-1 et produire l'effet souhaité, à savoir cela, bien que les médicaments grippent au récepteur, ils ne l'activeraient pas aiment la molécule extérieure naturelle PD-L1.

Ce qui semble au commencement être une légère différence sert réellement de base à notre compréhension soutenu croissante des processus cellulaires. Plus que nous connaissons ces derniers, plus le détail nous pouvons être dans le développement des inhibiteurs de point de reprise. Les découvertes de recherches de ce genre sont hautement prometteuses, en particulier dans le domaine de l'oncologie gynécologique, dit Pfeiler : « Naturellement, les inhibiteurs de point de reprise peuvent seulement fonctionner si les molécules extérieures correspondantes (PD-1, PDL-1) qui doivent être empêchés, sont exprimées réellement. Ce traitement est alors une bonne option pour le cancer du sein négatif triple, par exemple. Intéressant, jusqu'à présent, seulement on a observé l'expression de PDL-1 pre-therapeutically mais pas l'expression de PD-1. Ceci soulève des questions diverses de recherches en termes de médicament de précision. »

Source:
Journal reference:

Roither, B., et al. (2021) Pembrolizumab Induces an Unexpected Conformational Change in the CC′-loop of PD-1. Cancers. doi.org/10.3390/cancers13010005.