image: Artistic representation of protein-drug interaction in a blood sample. view more
Credit: Tobias Wüstenfeld
Lorsqu'un médicament se lie à une protéine, la structure de la protéine se resserre et ne se déplie qu'à haute température. Dans cette étude, l'équipe de Mikhail Savitski - chef d'équipe et du Proteomics Core Facility au EMBL de Heidelberg - ainsi qu'une équipe à Cellzome, ont fait fondre des protéines pour observer leurs propriétés. Ils ont ainsi pu obtenir de nouvelles informations sur les interactions protéiques ainsi que les interactions entre protéines et médicaments.
« Pour la première fois, nous pouvons recenser systématiquement les interactions entre protéines et médicaments chez un mammifère. Cette vue globale des cibles thérapeutiques et de potentiels effets secondaires est un progrès énorme pour la découverte de nouveaux médicaments », explique Mikhail Savitski. En comparant les températures de dépliage de protéines, les chercheurs ont déterminé quel médicament se liait à quelle protéine.
En 2014, Savitski et Cellzome ont présenté pour la première fois leur nouvelle technique de profilage thermique qui a permis d'examiner les protéines de cellules en culture en les exposant à la chaleur. Bien que cette technologie ait fait progresser le domaine, son application à un organisme multicellulaire était impossible, jusqu'à aujourd'hui.
La méthode maintenant publiée représente une avancée significative pour la recherche translationnelle, puisque des changements biologiques au sein d'un organe peuvent désormais être directement suivis en mesurant les interactions protéiques et l'activation de voies cellulaires. Lors du développement d'un nouveau traitement, la capacité à vérifier qu'un médicament ait atteint sa cible au sein d'un organisme vivant est nécessaire pour assurer l'efficacité du traitement.
Afin de démontrer les capacités de leur technique, les scientifiques ont examiné toutes les protéines du foie, des poumons, de la rate et des reins chez le rat. Leurs résultats procurent de nouvelles informations sur les interactions protéiques et ont révélé des cibles thérapeutiques potentielles. « Pour la première fois, nous pouvons étudier les interactions protéiques dans différents tissus d'organismes vivants et savoir comment elles sont affectées par des conditions externes. Notre technique pourrait grandement améliorer notre compréhension des maladies humaines et aider au développement de traitements efficaces », dit Nils Kurzawa, chercheur au EMBL dans l'équipe de Savitski.
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Journal
Nature Biotechnology