211service.com
Les anticorps plastiques combattent les toxines
Pour la première fois, des chercheurs ont montré qu'une molécule non biologique appelée anticorps plastique peut fonctionner comme un anticorps naturel. Dans les tests sur les animaux, les particules de plastique se lient à et neutralisent une toxine trouvée dans les piqûres d'abeilles ; la toxine et l'anticorps sont ensuite évacués vers le foie, le même chemin emprunté par les anticorps naturels. Les chercheurs développent maintenant des anticorps plastiques pour un plus large éventail de cibles de maladies dans l'espoir d'élargir la disponibilité des thérapies par anticorps, qui sont actuellement très coûteuses.
Cible toxique : La toxine mélittine, marquée en violet sur ces images fluorescentes, se propage dans tout le corps d'une souris non traitée, illustrée en bas. La souris en haut a reçu une injection d'un anticorps artificiel, également marqué par fluorescence, qui se lie à la toxine et l'amène au foie. La propagation de la toxine dans tout le corps de la souris traitée est également plus limitée, c'est pourquoi une moindre partie de son corps apparaît en violet sur cette image.
Pendant plus de 20 ans, les biochimistes ont tenté d'imiter la capacité des anticorps à se concentrer sur leurs cibles, dans le cadre d'une stratégie visant à rendre des thérapies et des diagnostics plus efficaces et moins chers. Bien que les anticorps soient produits à l'échelle industrielle aujourd'hui parce qu'ils sont si importants, le coût est très, très élevé, dit Kenneth Shea , professeur de chimie à l'Université de Californie, Irvine. C'est parce que les anticorps sont cultivés chez les animaux ; ce sont des molécules complexes qui ne peuvent être fabriquées dans un tube à essai, ni même par des bactéries. Et les anticorps, comme les autres protéines, sont très fragiles. Même sous réfrigération, ils ne durent que des mois. La question que Shea et d'autres se posent depuis 20 ans, dit-il, est-il possible de les concevoir à partir de matériaux de départ abiotiques peu coûteux ? De tels anticorps plastiques pourraient être fabriqués à moindre coût, puis rester sur les étagères, en théorie, pendant des années.
En 2008, le groupe de Shea, en collaboration avec des chercheurs du Tokyo Institute of Technology, a démontré pour la première fois que des anticorps plastiques fabriqués à l'aide d'une technique appelée empreinte moléculaire pouvaient se lier à une cible aussi fortement et spécifiquement que les anticorps naturels. L'empreinte moléculaire consiste à synthétiser un polymère en présence d'une molécule cible. Le polymère se développe autour de la cible, l'imprimant avec la forme de la cible. C'est analogue à faire un plâtre de sa main, dit Shea.
En examinant les propriétés des anticorps naturels, le groupe de Shea a adapté la méthode de fabrication de polymères ciblant plus spécifiquement les grosses protéines dans les solutions biologiques. Les anticorps et leurs cibles s'emboîtent comme une clé dans une serrure ou comme une main dans un plâtre. Mais ils sont aussi liés à leurs cibles par la chimie et attirés par les interactions électriques. Les méthodes de Shea consistent à rechercher les propriétés de la molécule cible et à sélectionner des matériaux de départ qui ont une affinité pour cette cible, dans ce cas la protéine mélittine, la toxine des piqûres d'abeilles. Dans le même temps, la méthode sélectionne les matières premières qui ne sont pas attirées par d'autres protéines sanguines plus courantes. Et le groupe a pris soin de rendre l'anticorps plastique plus petit que les précédents polymères à empreinte moléculaire, qui étaient trop gros pour être reconnus par le corps.
L'anticorps plastique de karité ciblant la mélittine a bien fonctionné dans des tubes à essai, mais il y avait encore un certain scepticisme quant à son efficacité dans l'environnement complexe du corps. Ce mois-ci en Journal de l'American Chemical Society , les chercheurs de l'Université de Californie décrivent des études prometteuses chez la souris. Les chercheurs ont attaché différentes sondes d'imagerie fluorescentes à la mélittine et à l'anticorps plastique, les ont injectées dans les souris et ont observé ce qui se passait en temps réel. Parce que les sondes étaient de deux couleurs différentes, les chercheurs ont pu observer comment le polymère a atteint sa cible in vivo, et que les deux ont ensuite été transférés au foie. Chez les souris n'ayant reçu que la toxine et non l'antidote, les symptômes des souris étaient bien pires et la toxine était plus largement distribuée dans tout le corps.
Ils montrent que ces matériaux sont biocompatibles et agissent vraiment comme des anticorps - c'est assez surprenant, dit Ken Shimizu , professeur de biochimie à l'Université de Caroline du Sud. Les chercheurs soupçonnaient que le corps ne reconnaîtrait peut-être pas les particules de plastique comme des anticorps et qu'elles seraient donc inefficaces, ou qu'elles pourraient se coller avec d'autres particules dans le mélange complexe qu'est la circulation sanguine.
Shea dit qu'il a été contacté par plusieurs sociétés pharmaceutiques qui souhaitent voir comment le travail évolue. David Spivak , professeur de chimie à la Louisiana State University, convient que la méthode est une stratégie générale qui fonctionnera encore et encore. Ces particules présentent d'énormes avantages en termes de stabilité et de faible coût, explique Spivak. J'espère juste que ce travail est reproductible pour de nombreuses cibles différentes.
Les chercheurs californiens ont développé leurs méthodes d'empreinte en utilisant la mélittine car elle est relativement peu coûteuse et facile à obtenir, et c'est un bon représentant d'une classe de petites toxines protéiques, dont certaines sont beaucoup plus mortelles. Nos prochaines étapes consistent à rechercher des toxines plus graves, explique Shea.