Des chercheurs découvrent des effets inconnus de médicaments existants en cartographiant les interactions protéiques
Flux de travail DecryptE pour la caractérisation à l’échelle du protéome et en fonction de la dose des changements d’expression des protéines induits par les médicaments. Crédit : Biotechnologie de la nature (2024). DOI : 10.1038/s41587-024-02218-y
Moins d’effets secondaires, meilleures chances de guérison : l’objectif de la médecine de précision est de fournir aux patients le traitement le plus personnalisé possible. Cela nécessite une compréhension précise de ce qui se passe au niveau cellulaire.
Des chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) ont réussi pour la première fois à cartographier les interactions de 144 principes actifs avec environ 8 000 protéines. Ces résultats pourraient permettre d’identifier des bénéfices potentiels jusqu’ici inconnus de médicaments existants.
Quasiment tous les médicaments agissent sur les protéines, les produisent ou les éliminent – ou sont en fait des protéines. Mais que se passe-t-il exactement lorsqu’une dose élevée ou faible est prise ? Et que se passe-t-il à différents moments pendant que le médicament agit ? Le médicament incite-t-il la cellule à produire de nouvelles protéines ou bloque-t-il la production d’autres ? Les chercheurs n’ont pas réussi à répondre à ces questions. Mais grâce à une méthode appelée decryptE, l’équipe a réussi à révéler ces interactions.
Un grand nombre de résultats en peu de temps
Pour ce faire, les chercheurs ont traité les cellules avec différentes doses de 144 principes actifs pendant 18 heures. La plupart des médicaments sont déjà utilisés dans le traitement du cancer ou sont en phase d’approbation clinique. Après leur extraction, les protéines ont été analysées par spectrométrie de masse. L’équipe a ensuite utilisé les données pour étudier les réactions cellulaires. Cela a permis d’obtenir plus d’un million de courbes dose-réponse montrant les mécanismes à l’origine des effets des principes actifs au cours du traitement.
Les résultats de la recherche ont maintenant été publiés dans la revue Biotechnologie de la nature par Bernhard Küster, professeur de protéomique et de bioanalyse à la faculté des sciences de la vie de la TUM, Nicola Berner, Stephan Eckert et une équipe de chercheurs coordonnée à la chaire de protéomique et de bioanalyse de la TUM. Les données sont accessibles à la communauté scientifique mondiale dans la base de données ProteomicsDB et l’application associée.
Reconnaître le potentiel des médicaments existants
Le cancer est un parfait exemple de l’importance d’une compréhension détaillée de ces processus. Selon le type de cancer, des phénomènes très différents se produisent au niveau moléculaire. Cela est déterminant pour le choix des traitements appropriés et peut fournir des indices pour le développement de nouveaux médicaments. Grâce aux données, l’équipe a pu montrer, par exemple, que le système immunitaire peut être affaibli par une classe de médicaments appelés inhibiteurs d’HDAC. Cela peut à son tour influencer le traitement des tumeurs qui exploitent le système immunitaire.
Le fait que l’équipe ait pu faire cette découverte sans l’avoir cherchée peut être attribué au mode de fonctionnement de decryptE. Les expériences sont généralement conçues pour étudier une question bien définie et, idéalement, pour produire une réponse.
En revanche, decryptE enregistre tout ce qui se passe et génère d’énormes quantités de données que les chercheurs peuvent désormais analyser à l’aide de méthodes numériques et en fonction de diverses questions. L’équipe espère que les résultats apporteront également des informations sur les effets jusqu’alors inconnus de médicaments largement utilisés.
« De nombreux médicaments ont des effets plus importants que ce que l’on pense », explique Küster. « L’aspirine en est un exemple connu. Son efficacité contre la douleur est bien établie. Mais des observations ont montré que son principe actif, l’acide acétylsalicylique (AAS), a également un effet anticoagulant. Aujourd’hui, il est administré systématiquement aux patients victimes d’un accident vasculaire cérébral ou d’une crise cardiaque. »
« Nous pensons que de nombreux médicaments largement utilisés ont également des effets dont nous ignorons encore l’existence. L’un des objectifs de nos recherches est de les rechercher systématiquement sans avoir à attendre de telles découvertes fortuites. »
Plus d’information:
Stephan Eckert et al, Décryptage des bases moléculaires des phénotypes cellulaires de médicaments par protéomique d’expression à dose résolue, Biotechnologie de la nature (2024). DOI : 10.1038/s41587-024-02218-y
Fourni par l’Université Technique de Munich
Citation:Des chercheurs découvrent des effets inconnus de médicaments existants en cartographiant les interactions protéiques (2024, 1er août) récupéré le 1er août 2024 à partir de
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