Des scientifiques créent des médicaments durables à base de peptides, ouvrant la voie à des traitements contre le cancer plus écologiques
Considérations structurelles et mécanistiques pour la formation de β-lactone CysF. a, L’adénylation de 1a par CysF donne 1a-AMP, qui peut être intercepté par l’hydroxylamine pour donner 10 mais n’entraîne pas la formation de β-lactone. b, Structure cristalline aux rayons X de CysF (1,9 Å) dans l’état d’adénylation ouvert. CysF a une grande région N-terminale, représentée en bleu, et une petite région C-terminale, représentée en rose. Un modèle de CysF à l’état fermé est également présenté. c, Modèle AlphaFold de l’enzyme de fusion bifonctionnelle BhCysFE en gris avec la structure cristalline aux rayons X de CysF superposée en bleu et en rose. Crédit : Nature Chimie Biologie (2024). DOI: 10.1038/s41589-024-01657-7
Des scientifiques de l’Université de Manchester ont découvert un moyen plus efficace et plus durable de fabriquer des médicaments à base de peptides, démontrant une efficacité prometteuse dans la lutte contre les cancers.
Les peptides sont constitués de petites chaînes d’acides aminés, qui sont également les éléments constitutifs des protéines. Les peptides jouent un rôle crucial dans notre corps et sont utilisés dans de nombreux médicaments pour lutter contre des maladies telles que le cancer, le diabète et les infections.
Ils sont également utilisés comme vaccins, nanomatériaux et dans de nombreuses autres applications. Cependant, la fabrication de peptides en laboratoire est actuellement un processus complexe impliquant une synthèse chimique, qui produit beaucoup de déchets nocifs pour l’environnement.
Dans une nouvelle avancée, publiée dans la revue Nature Chimie BiologieDes scientifiques de Manchester ont découvert une nouvelle famille d’enzymes ligase, un type de colle moléculaire qui peut aider à assembler de courtes séquences peptidiques de manière plus simple et plus robuste, produisant des quantités de peptides significativement plus élevées par rapport aux méthodes conventionnelles.
Cette technologie pourrait révolutionner la production de traitements contre le cancer et d’autres maladies graves, en offrant une méthode de production plus efficace et plus respectueuse de l’environnement.
Le professeur Jason Micklefield, qui dirigeait l’équipe à l’université de Manchester, a déclaré : « Grâce à nos nouvelles enzymes ligases, nous pouvons produire des peptides ayant une activité anticancéreuse prometteuse en un seul processus avec d’excellents rendements. Auparavant, ces types de peptides étaient produits avec des rendements bien inférieurs, par un processus de synthèse chimique très laborieux en 10 à 12 étapes. En combinant différentes ligases dans une seule réaction en cascade, nous pouvons fabriquer de nombreux peptides différents. »
Depuis de nombreuses années, les scientifiques travaillent sur de nouvelles méthodes de production de peptides. La plupart des techniques existantes reposent sur des précurseurs d’acides aminés complexes et fortement protégés, des réactifs chimiques toxiques et des solvants organiques volatils nocifs, générant de grandes quantités de déchets dangereux. Les méthodes actuelles entraînent également des coûts élevés et sont difficiles à mettre en œuvre à grande échelle, ce qui se traduit par des approvisionnements limités et coûteux en médicaments peptidiques importants.
L’équipe de Manchester a cherché de nouvelles enzymes ligases impliquées dans les processus biologiques qui assemblent les peptides naturels dans les bactéries simples. Ils ont réussi à isoler et à caractériser ces ligases et à les tester dans des réactions avec une large gamme de précurseurs d’acides aminés. En analysant les séquences des enzymes ligases bactériennes, l’équipe a identifié de nombreux autres groupes de ligases probablement impliqués dans d’autres voies peptidiques.
L’étude fournit un modèle sur la manière dont les peptides, y compris des médicaments importants, peuvent être fabriqués à l’avenir.
Le Dr Guangcai Xu, qui a également travaillé sur le projet, a déclaré : « Les ligases que nous avons découvertes offrent un moyen très propre et efficace de produire des peptides. En recherchant dans les données de séquences génomiques disponibles, nous avons trouvé de nombreux types d’enzymes ligases apparentées. Nous sommes convaincus qu’en utilisant ces ligases, nous serons en mesure d’assembler des peptides plus longs pour toute une gamme d’autres applications thérapeutiques. »
Suite à cette découverte, l’équipe va maintenant optimiser les nouvelles enzymes de ligase afin d’améliorer leur rendement pour la synthèse de peptides à plus grande échelle. Elle a également établi des collaborations avec un certain nombre de sociétés pharmaceutiques de premier plan pour aider au déploiement des nouvelles technologies d’enzymes de ligase pour la fabrication de futurs produits thérapeutiques peptidiques.
Plus d’information:
Guangcai Xu et al, Assemblage enzymatique cryptique de peptides armés d’ogives β-lactones, Nature Chimie Biologie (2024). DOI: 10.1038/s41589-024-01657-7
Fourni par l’Université de Manchester
Citation: Des scientifiques créent de manière durable des médicaments à base de peptides, ouvrant la voie à des traitements contre le cancer plus écologiques (2024, 8 juillet) récupéré le 8 juillet 2024 à partir de
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