Jeudi 28 février 2013.- Des scientifiques de l'Université de Cambridge en collaboration avec des chercheurs en informatique de l'Université de Manchester, tous deux au Royaume-Uni, ont créé une nouvelle méthode pour accélérer le développement de nouveaux médicaments dans la lutte contre les maladies tropicales telles que le paludisme, la schistosomiase et la maladie du sommeil en Afrique. L'outil tire parti des levures qui ont été génétiquement modifiées pour exprimer le parasite et les protéines humaines afin d'identifier les composés chimiques qui ciblent les parasites pathogènes, mais sans affecter leurs hôtes humains.
Les maladies parasitaires touchent des millions de personnes chaque année, souvent dans les régions les plus déprimées de la planète. Chaque année, le paludisme, causé par les parasites Plasmodium, infecte environ 200 millions de personnes, tuant environ 655 000 personnes, pour la plupart de moins de 5 ans. Actuellement, les méthodes de détection des médicaments pour ces maladies utilisent des parasites vivants entiers, une méthode qui, selon ces experts, présente plusieurs limites.
Premièrement, il peut être extrêmement difficile, voire impossible, de faire croître le parasite, ou au moins une de ses étapes du cycle de vie, en dehors d'un hôte animal, et, deuxièmement, les méthodes actuelles ne donnent pas une idée de la façon dont le composé interagit avec le parasite ou la toxicité de l'agent pour l'homme.
La méthode de détection intelligente développée maintenant identifie les composés chimiques qui ciblent les enzymes des parasites, mais pas ceux de leurs hôtes humains, ce qui permettra l'élimination rapide des composés avec des effets secondaires potentiels, selon 'Open Biology'.
Le professeur Steve Oliver, du Cambridge Systems Biology Center et du Département de biochimie de l'Université de Cambridge, note: "Notre méthode de détection fournit une approche rapide et moins coûteuse qui complète l'utilisation de parasites entiers. Cela signifie qu'ils sont nécessaires moins d'expériences avec des parasites et des animaux infectés. "
La nouvelle méthode de génie génétique utilise la levure de boulangerie pour exprimer des protéines importantes des parasites ou de leurs homologues humains. Les cellules de levure sont marquées avec différentes protéines fluorescentes pour contrôler la croissance des souches individuelles de levure tout en se développant en compétition les unes avec les autres. Cette approche offre une sensibilité élevée (puisque les levures sensibles aux médicaments perdront contre les souches résistantes en compétition pour les nutriments), réduit les coûts et est hautement reproductible, selon ses auteurs.
Les scientifiques peuvent alors identifier les composés chimiques qui inhibent la croissance des souches de levure qui portent des cibles de médicaments anti-parasitaires, mais n'inhibent pas la protéine humaine correspondante (excluant ainsi les composés qui pourraient provoquer des effets secondaires pour les humains qui prennent le médicaments) Les composés peuvent ainsi être explorés pour un développement ultérieur dans les médicaments antiparasitaires.
Afin de démontrer l'efficacité de leur outil de détection, les scientifiques ont testé avec Trypanosoma brucei, le parasite responsable de la maladie du sommeil africaine. Grâce à l'utilisation de levures d'ingénierie pour la détection de substances chimiques qui pourraient être efficaces contre ce parasite, des composés potentiels ont été identifiés et testés sur des parasites vivants cultivés en laboratoire. Sur les 36 composés analysés, 60 pour cent ont pu tuer ou inhiber sérieusement la croissance des parasites (dans des conditions de laboratoire standard).
Le Dr Elizabeth Bilsland, auteur principal de l'article de l'Université de Cambridge, a déclaré: "Cette étude n'est qu'un début et démontre que nous pouvons concevoir un modèle d'organisme, la levure, pour imiter un organisme de la maladie et exploiter cette technologie pour optimiser la médicaments candidats, ainsi que d'identifier et de valider de nouveaux objectifs pharmacologiques. "
«À l'avenir, nous espérons être en mesure de concevoir des voies complètes d'agents pathogènes dans les levures et également de créer des souches de levures qui imitent les états pathologiques des cellules humaines», conclut ce chercheur à l'Université de Cambridge.
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Les maladies parasitaires touchent des millions de personnes chaque année, souvent dans les régions les plus déprimées de la planète. Chaque année, le paludisme, causé par les parasites Plasmodium, infecte environ 200 millions de personnes, tuant environ 655 000 personnes, pour la plupart de moins de 5 ans. Actuellement, les méthodes de détection des médicaments pour ces maladies utilisent des parasites vivants entiers, une méthode qui, selon ces experts, présente plusieurs limites.
Premièrement, il peut être extrêmement difficile, voire impossible, de faire croître le parasite, ou au moins une de ses étapes du cycle de vie, en dehors d'un hôte animal, et, deuxièmement, les méthodes actuelles ne donnent pas une idée de la façon dont le composé interagit avec le parasite ou la toxicité de l'agent pour l'homme.
La méthode de détection intelligente développée maintenant identifie les composés chimiques qui ciblent les enzymes des parasites, mais pas ceux de leurs hôtes humains, ce qui permettra l'élimination rapide des composés avec des effets secondaires potentiels, selon 'Open Biology'.
Le professeur Steve Oliver, du Cambridge Systems Biology Center et du Département de biochimie de l'Université de Cambridge, note: "Notre méthode de détection fournit une approche rapide et moins coûteuse qui complète l'utilisation de parasites entiers. Cela signifie qu'ils sont nécessaires moins d'expériences avec des parasites et des animaux infectés. "
La nouvelle méthode de génie génétique utilise la levure de boulangerie pour exprimer des protéines importantes des parasites ou de leurs homologues humains. Les cellules de levure sont marquées avec différentes protéines fluorescentes pour contrôler la croissance des souches individuelles de levure tout en se développant en compétition les unes avec les autres. Cette approche offre une sensibilité élevée (puisque les levures sensibles aux médicaments perdront contre les souches résistantes en compétition pour les nutriments), réduit les coûts et est hautement reproductible, selon ses auteurs.
Les scientifiques peuvent alors identifier les composés chimiques qui inhibent la croissance des souches de levure qui portent des cibles de médicaments anti-parasitaires, mais n'inhibent pas la protéine humaine correspondante (excluant ainsi les composés qui pourraient provoquer des effets secondaires pour les humains qui prennent le médicaments) Les composés peuvent ainsi être explorés pour un développement ultérieur dans les médicaments antiparasitaires.
Afin de démontrer l'efficacité de leur outil de détection, les scientifiques ont testé avec Trypanosoma brucei, le parasite responsable de la maladie du sommeil africaine. Grâce à l'utilisation de levures d'ingénierie pour la détection de substances chimiques qui pourraient être efficaces contre ce parasite, des composés potentiels ont été identifiés et testés sur des parasites vivants cultivés en laboratoire. Sur les 36 composés analysés, 60 pour cent ont pu tuer ou inhiber sérieusement la croissance des parasites (dans des conditions de laboratoire standard).
Le Dr Elizabeth Bilsland, auteur principal de l'article de l'Université de Cambridge, a déclaré: "Cette étude n'est qu'un début et démontre que nous pouvons concevoir un modèle d'organisme, la levure, pour imiter un organisme de la maladie et exploiter cette technologie pour optimiser la médicaments candidats, ainsi que d'identifier et de valider de nouveaux objectifs pharmacologiques. "
«À l'avenir, nous espérons être en mesure de concevoir des voies complètes d'agents pathogènes dans les levures et également de créer des souches de levures qui imitent les états pathologiques des cellules humaines», conclut ce chercheur à l'Université de Cambridge.
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