Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ

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Maîtriser les protéines en révolte

Les programmes informatiques : de nouveaux alliĂ©s pour la mise au point de mĂ©dicaments plus efficaces contre le »ĺľ±˛ą˛úèłŮ±đ et d’autres maladies

±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 29 September 2015

Comme une pelote de laine avec laquelle s’est amusĂ© un chat, les protĂ©ines peuvent s’emmĂŞler. D’importantes modifications du matĂ©riel gĂ©nĂ©tique peuvent en effet se traduire par une dĂ©sorganisation de la structure des protĂ©ines. Ă€ la suite de mutations survenant dans certains acides aminĂ©s qui forment les protĂ©ines, de longs brins de protĂ©ines se replient parfois sur eux-mĂŞmes et refusent de se sĂ©parer. Ces brins, appelĂ©s fibrilles amyloĂŻdes, peuvent se rĂ©vĂ©ler extrĂŞmement toxiques et sont gĂ©nĂ©ralement nuisibles. Ils s’attachent aux organes, comme le cerveau et le pancrĂ©as, et les empĂŞchent de fonctionner comme ils le devraient. Ils sont Ă  l’origine d’affections qui semblent très diffĂ©rentes, comme le »ĺľ±˛ą˛úèłŮ±đ et la maladie d’Alzheimer, pour n’en nommer que deux. Pour mettre au point des mĂ©dicaments qui peuvent traiter efficacement ces maladies en dissolvant ces fibrilles, les biochimistes doivent gĂ©nĂ©ralement s’engager dans le processus Ă  la fois long et coĂ»teux d’une sĂ©rie d’essais et erreurs.

Des milliards de possibilités

Des chercheurs de l’UniversitĂ© Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ dirigĂ©s par le , de l’École d’informatique, ont crĂ©Ă© une suite de programmes informatiques susceptibles d’accĂ©lĂ©rer le processus de mise au point de mĂ©dicaments pour ce type de maladies. Ces programmes sont conçus pour passer en revue les fibrilles (ou protĂ©ines mal repliĂ©es) afin de trouver leurs points faibles. L’objectif d’une telle analyse est de concevoir des mutations gĂ©nĂ©tiques utiles pour dissoudre les liens qui retiennent les fibrilles ensembleĚý– un peu comme si on cherchait le brin de laine sur lequel il faut tirer pour dĂ©mĂŞler toute la pelote. Il s’agit gĂ©nĂ©ralement d’une tâche colossale, car pour trouver des mutations qui pourraient se rĂ©vĂ©ler utiles dans la mise au point de mĂ©dicaments, les chercheurs doivent explorer des millions de combinaisons structurales dans le matĂ©riel gĂ©nĂ©tique.



Toutefois, cette mĂŞme tâche est Ă  la portĂ©e du Fibrilizer – nom donnĂ© par Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ Ă  ses outils informatiques qui Ă©voque la puissance surhumaine qui les caractĂ©rise. «ĚýEn l’espace d’une semaine, l’utilisation de nos programmes et d’un superordinateur nous a permis d’analyser des milliards de façons d’affaiblir les liens au sein de ces brins de protĂ©ines toxiques. Nous avons restreint notre champ d’analyse Ă  quelque 30 Ă  50ĚýpossibilitĂ©sĚý», explique MohamedĚýSmaoui, boursier postdoctoral Ă  Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ et auteur principal de trois articles publiĂ©s rĂ©cemment au sujet de cette Ă©tude. «ĚýLes biochimistes passent gĂ©nĂ©ralement des mois, voire des annĂ©es, Ă  chercher ces mutations prometteuses.Ěý»

Superordinateur Ă  la rescousse

Les chercheurs ont testĂ© leur programme sur un mĂ©dicament que les scientifiques tentent d’amĂ©liorer depuis une vingtaine d’annĂ©es. AdministrĂ© aux patients diabĂ©tiques pour accroĂ®tre l’efficacitĂ© de l’insuline, ce composĂ© est commercialisĂ© sous le nom de Symlin. FabriquĂ© Ă  partir d’une version de la protĂ©ine amyline, ce composĂ© synthĂ©tique est toxique pour le pancrĂ©as lorsqu’il est utilisĂ© Ă  long terme, car il entraĂ®ne la formation de fibrilles amyloĂŻdes. L’équipe de Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ a eu recours au Fibrilizer afin de trouver un nombre restreint de modifications gĂ©nĂ©tiques susceptibles de rĂ©duire la toxicitĂ© de ce mĂ©dicament.

Selon JĂ©rĂ´meĚýWaldispĂĽhl, ce type de recherche informatique jouera un rĂ´le de plus en plus important dans la dĂ©couverte de mĂ©dicaments au cours des annĂ©es Ă  venir. «ĚýLes ordinateurs transforment la façon dont les mĂ©dicaments sont mis au pointĚý», affirme le professeur WaldispĂĽhl. «ĚýLa recherche sur les substances amyloĂŻdes s’est accĂ©lĂ©rĂ©e au cours des 10Ěýdernières annĂ©es. Elle pourrait toutefois se rĂ©vĂ©ler la clĂ© de la dĂ©couverte de mĂ©dicaments plus efficaces pour le traitement de nombreuses maladies systĂ©miques et neurodĂ©gĂ©nĂ©ratives, comme l’arthrite et le Parkinson. Sans superordinateurs et programmes comme le nĂ´tre, cette recherche serait extrĂŞmement longue et couteuse Ă  faire.»

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