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Médicament contre l'anémie EPO fabriqué par des chimistes, pas par des cellules
La plupart des médicaments sont de petites molécules simples produites par des réactions chimiques bien définies : l'aspirine, le Lipitor et le Prozac sont ainsi fabriqués. Les médicaments biotechnologiques, en revanche, sont des versions fabriquées en laboratoire de protéines humaines telles que l'insuline, et ils sont produits par des cellules vivantes. Cette méthode de production peut rendre difficile l'identification des versions les plus puissantes des composés, car les cellules ne produisent pas de copies identiques. Cela gêne également les chercheurs qui souhaitent explorer une version unique de composés biotechnologiques que les cellules ne fabriquent pas naturellement.
Mais un étude publiée jeudi dans La science peut aider les scientifiques à surmonter certaines de ces limitations. S'appuyant sur les récents progrès de la synthèse peptidique, des scientifiques du Sloan-Kettering Institute for Cancer Research à New York rapportent qu'ils ont utilisé des réactions chimiques seules pour produire un médicament biologique appelé érythropoïétine. Le travail jette les bases permettant aux chimistes de créer et d'identifier d'autres composés biologiques qui pourraient être plus stables ou plus puissants que les versions produites de manière conventionnelle ou avoir moins d'effets secondaires, dit Richard DiMarchi , biochimiste à l'Université d'Indiana à Bloomington.
L'érythropoïétine, ou EPO, stimule la production de globules rouges et est utilisée pour traiter l'anémie, qui est souvent causée par le cancer, la chimiothérapie ou l'insuffisance rénale. L'un des médicaments biotechnologiques originaux et les plus réussis, l'EPO est une protéine complexe avec des chaînes de sucres à sa surface. Les cellules d'ovaire de hamster chinois, un type de cellules de mammifères souvent utilisées dans la fabrication biotechnologique, sont généralement utilisées pour produire une version humaine de l'EPO à usage pharmaceutique. Comme de nombreux autres médicaments biotechnologiques complexes, l'EPO doit être produite dans des cellules de mammifères, car les microbes comme les bactéries et les levures n'ont pas la machinerie cellulaire pour coller les chaînes de sucre critiques sur la protéine.
Une dose donnée d'EPO peut contenir des centaines de versions différentes de la protéine avec différentes modifications du sucre, dit Samuel Danishefsky , auteur principal de l'étude. Des échantillons purs d'EPO qui ne contiennent qu'une seule version, comme celui rapporté par Danishefsky, pourraient potentiellement permettre aux chercheurs d'identifier des versions plus puissantes ou plus sûres du médicament, experts dire.
Le travail n'empêchera pas les entreprises de biotechnologie d'utiliser des cellules pour produire des médicaments, du moins pas de si tôt. Il est peu probable que la synthèse chimique [de protéines complexes] soit rentable, dit DiMarchi. Mais le fait que vous ayez maintenant cette chimie dans un laboratoire de recherche vous permet de [tester] des molécules avec une diversité structurelle que la nature ne fournit pas.
Cela signifie que les chercheurs pourraient développer des composés biologiques avec des composants potentiellement thérapeutiques que les cellules n'ont généralement pas. Un acide aminé qui ne fait normalement pas partie de la boîte à outils utilisée par les cellules humaines, par exemple, pourrait aider à créer un médicament beaucoup plus stable. Une fois qu'un tel composé est découvert et s'avère utile, les chercheurs pourraient alors modifier les cellules pour effectuer la tâche non naturelle.
Nous n'essayons pas de suggérer que nous allons mettre la biologie recombinante hors service, déclare Danishefsky, faisant référence aux techniques de biologie moléculaire utilisées pour modifier les cellules afin qu'elles fabriquent des médicaments biologiques. Mais nous pouvons faire des choses que la technologie recombinante ne peut pas faire.