Les acides boroniques peptidiques offrent de nouvelles perspectives à l’immunologie synthétique

Un procédé chimique de pointe permet pour la première fois de produire rapidement et facilement des peptides modifiés à partir d’acides boroniques. Il a été développé par des scientifiques de l’Institut de chimie organique et de l’Institut de pharmacie et de biotechnologie moléculaire de l’Université de Heidelberg.

Dans le cadre de ces travaux, les scientifiques ont réussi à synthétiser un grand nombre d’acides boroniques peptidiques biologiquement actifs et à étudier leurs propriétés. Selon les chercheurs, ils ouvrent de nouvelles possibilités dans le domaine de recherche naissant de l’immunologie synthétique et, en raison de leurs propriétés particulières, pourraient être utilisés notamment en immunothérapie.

Les peptides sont des polymères composés de deux ou plusieurs acides aminés liés entre eux et présents partout où il y a des cellules dans l’organisme. Ils jouent un rôle central dans le système immunitaire, car ils transmettent des marqueurs de reconnaissance immunologiques essentiels.

L’ordre et la composition des peptides déterminent ce qui est reconnu par le système immunitaire comme étranger et déclenche une réponse immunitaire. C’est pourquoi les immunisations thérapeutiques ou prophylactiques, par exemple, sont réalisées à l’aide de peptides, explique Marius Werner, doctorant aux deux instituts de Heidelberg.

Les acides boroniques intéressent les chercheurs car ils présentent un profil d’interaction unique et encore inexploité avec les cellules immunitaires ou d’autres structures cibles biologiques.

Dans l’étude actuelle, publiée dans Sciences avancéesles chercheurs ont produit des peptides dotés d’un acide boronique en hydroborant des alcènes et des alcynes peptidiques liés à la résine. Ils ont donc une structure chimique particulière qui, selon les scientifiques, était jusqu’à présent impossible ou très difficile à obtenir.

« L’acide boronique permet d’introduire très facilement d’autres modifications chimiques dans les peptides et de réaliser de nombreuses variations. Comme les acides boroniques interagissent également avec les cellules immunitaires, les peptides enrichis de cet élément structurel pourraient potentiellement être utilisés pour intervenir dans le système immunitaire », explique la professeure junior Dr Franziska Thomas de l’Institut de chimie organique, qui a dirigé les travaux aux côtés du professeur Dr Christian Klein de l’Institut de pharmacie et de biotechnologie moléculaire.

Même si le chemin à parcourir est encore long, il existe peut-être, selon le professeur Klein, un potentiel pour induire une réaction immunitaire contre les cellules tumorales, par exemple pour détruire une tumeur à l’aide des mécanismes propres à l’organisme. Une autre application pourrait être la libération ciblée de substances actives dans l’organisme.

Le groupe acide boronique est censé servir d’« ancre » au peptide, lui permettant de se lier aux nanoparticules qui servent de moyen de transport. « Les particules contenant le peptide pourraient être conçues de telle manière qu’elles soient absorbées dans certains organes ou par certaines cellules, notamment dans le système immunitaire, permettant au peptide d’avoir tout type d’effet contrôlé par sa conception », explique le scientifique, qui mène des recherches dans le domaine de la chimie médicinale.

Les acides boroniques peptidiques pourraient également être utilisés en combinaison avec de petits implants qui se dissolvent dans le corps et libèrent des principes actifs.