Les chimistes de l'UF avancent une nouvelle frontière dans la conception de médicaments

Photo gracieuseté de Matthew Eddy.

Une équipe de recherche étudie un mécanisme longtemps négligé derrière le traitement de la maladie

Par Emma Barrett — 22 février 2023

Une équipe de chercheurs de l’UF a fait progresser notre compréhension des couches protectrices des cellules – une découverte microscopique présentant un grand potentiel pour la conception de futurs médicaments. L'équipe, composée de Matthew Eddy, professeur adjoint de chimie, et des étudiants diplômés Naveen Thakur et Arka Ray, a publié ses conclusions dans la principale revue scientifique Nature Communications. Les résultats ouvrent la voie au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques associées à des pathologies telles que l’inflammation, les maladies neurodégénératives et le cancer, dans le but de faire progresser la conception de médicaments.

Selon les chercheurs, les récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), intégrés dans les phospholipides des membranes cellulaires, jouent un rôle crucial dans de nombreux processus physiologiques. Ils détectent les signaux provenant de stimuli externes, tels que les hormones, les neurotransmetteurs et les médicaments, et les transmettent à l'intérieur de la cellule, déclenchant ainsi une réponse physiologique. Malgré leur importance, avec un tiers des médicaments approuvés par la FDA ciblant les GPCR, la compréhension scientifique des mécanismes à l’origine de la signalisation des GPCR reste limitée. L’équipe a donc cherché à approfondir ces connaissances.

"Notre étude met en évidence l'importance d'étudier la membrane cellulaire plus en détail, puisque ces protéines de signalisation cellulaire y passent la plupart de leur temps", ont déclaré les chercheurs.

Après avoir testé la réponse aux médicaments dans divers environnements membranaires, ils ont découvert que la composition de la membrane cellulaire pouvait modifier de manière significative la réponse des protéines réceptrices aux médicaments. Par conséquent, les facteurs héréditaires ou environnementaux influençant la composition de la membrane cellulaire, tels que le métabolisme, l’alimentation et la maladie, peuvent avoir un impact sur la façon dont les médicaments interagissent avec le corps humain.

Les nouvelles connaissances acquises grâce à cette recherche montrent que des lipides spécifiques peuvent avoir un impact significatif sur l'activation d'un type de GPCR qui agit comme une cible importante dans le traitement de la maladie de Parkinson et de plusieurs cancers. L’équipe souligne le potentiel d’exploration future de ce récepteur, appelé récepteur de l’adénosine A2A, comme cible pour les immunothérapies anticancéreuses.

La recherche a finalement fourni de nouvelles informations sur la régulation des processus cellulaires par les GPCR et a fourni de nouveaux critères pour une conception rationnelle de médicaments prenant mieux en compte l'environnement cellulaire, ce qui augmente évidemment l'efficacité du médicament et contribue à la découverte de médicaments.

Les résultats ont été rendus possibles grâce à une approche scientifique intégrée entre des groupes de recherche de l’Université de Floride, des National Institutes of Health et de l’Université du Delaware. "Nous sommes fiers de faire partie d'une équipe collaborative et interdisciplinaire qui a utilisé un large éventail de méthodologies expérimentales, informatiques et cellulaires pour aborder le problème de recherche sous plusieurs angles", ont déclaré les chercheurs.

Tout en naviguant dans cette approche à plusieurs volets, les étudiants diplômés de l'UF qui dirigent l'étude ont eu la chance de développer des compétences essentielles à leur développement professionnel, notamment la communication scientifique, la gestion de projet et le travail d'équipe.

"Au cours de ce projet, j'ai connu une croissance remarquable en tant que chercheur", a déclaré Thakur. « Mes aspirations professionnelles sont de diriger la recherche sur la découverte de médicaments de pointe dans l'industrie pharmaceutique, et je suis convaincu que mon expérience actuelle m'a équipé pour réussir dans ma future carrière. »

Lisez l’étude complète ici.