Un peptide naturellement présent dans les graines de tournesol a été optimisé synthétiquement et a maintenant été identifié comme un médicament potentiel pour le traitement des douleurs ou inflammations abdominales (dans le tractus gastro-intestinal, la région abdominale et/ou les organes internes). C’est la conclusion d’une étude internationale dirigée par Christian Gruber de l’Institut de pharmacologie MedUni de Vienne (Centre de physiologie et de pharmacologie), qui a été menée conjointement avec l’Université du Queensland et l’Université Flinders en Australie et a maintenant été publiée.
L’objectif scientifique de l’étude est de trouver des analgésiques qui ne sont actifs qu’en périphérie et ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique, comme alternative aux opioïdes synthétiques couramment utilisés. Gruber explique le contexte : « La morphine a été l’un des premiers médicaments à base de plantes et a été isolée du latex séché de coquelicots il y a plus de 200 ans. Elle se lie aux récepteurs opioïdes dans le cerveau et est toujours considérée comme le principal pilier du traitement de la douleur. Cependant, il existe un risque élevé de dépendance aux opioïdes, et une surdose – en raison de cette forte dépendance – inhibe le centre respiratoire dans le cerveau, ce qui peut entraîner une dépression respiratoire et, dans le pire des cas, la mort. » Pour cette raison, les chercheurs du monde entier essaient de rendre les analgésiques plus sûrs et de trouver des molécules médicamenteuses actives qui n’ont pas les effets secondaires typiques des opioïdes.
Les extraits de tournesol étaient dans une certaine mesure utilisés en médecine traditionnelle pour leurs propriétés anti-inflammatoires et analgésiques. Dans la présente étude, les scientifiques autrichiens et australiens, principalement le doctorant Edin Muratspahi?, ont isolé la molécule végétale qui pourrait être responsable de cet effet. Des méthodes de chimie médicinale ont ensuite été utilisées pour optimiser le soi-disant inhibiteur de trypsine de tournesol-1 (SFTI-1), l’un des plus petits peptides cycliques naturels, en « greffant » un peptide opioïde endogène dans son échafaudage.
Un total de 19 peptides ont été synthétisés chimiquement sur la base du modèle original SFTI-1 et testés pharmacologiquement. « L’une de ces variantes s’est avérée être notre principale candidate en tant que molécule analgésique innovante potentielle, en particulier pour la douleur dans le tractus gastro-intestinal ou dans les organes périphériques. Ce peptide est extrêmement stable, très puissant et son action est limitée à la périphérie du corps. On s’attend donc à ce que son utilisation produise moins d’effets secondaires typiques associés aux opioïdes », soulignent Gruber et Muratspahi?.
Le mode d’action du peptide se fait via le récepteur dit kappa opioïde ; cette protéine cellulaire est une cible médicamenteuse pour le soulagement de la douleur, mais elle est souvent associée à des troubles de l’humeur et à la dépression. Le peptide de tournesol n’agit pas dans le cerveau, il y a donc beaucoup moins de risque de dépendance ou d’addiction. De plus, il active sélectivement uniquement la voie de signalisation moléculaire qui influence la transmission de la douleur, mais ne provoque pas les effets secondaires typiques des opioïdes. Les données du modèle animal de la présente étude sont très prometteuses : les scientifiques voient un grand potentiel d’utilisation de ce peptide à l’avenir pour développer un médicament sûr – qui pourrait être administré par voie orale sous forme de comprimés – pour traiter la douleur dans le tractus gastro-intestinal, et ce médicament pourrait également être utilisé pour des affections douloureuses associées, par exemple pour une maladie inflammatoire de l’intestin.
Utiliser le plan de la nature
Les recherches de ce laboratoire MedUni Vienna dirigé par Christian Gruber exploitent le concept d’utilisation du modèle de la nature pour développer des médicaments optimisés. « Nous recherchons dans de grandes bases de données contenant des informations génétiques sur les plantes et les animaux, décodons de nouveaux types de molécules peptidiques et étudions leur structure, en vue de les tester pharmacologiquement sur des enzymes ou des récepteurs membranaires et finalement de les utiliser dans le modèle de la maladie », explique Gruber. . Enfin, les candidats médicaments potentiels sont synthétisés chimiquement sous une forme légèrement modifiée basée sur le modèle naturel, pour obtenir des propriétés pharmacologiques optimisées.
La source:
Université médicale de Vienne
Référence de la revue :
Muratspahić, E., et al. (2021) Conception d’un analgésique peptidique cyclique stable dérivé de graines de tournesol qui cible le récepteur κ-opioïde pour le traitement de la douleur abdominale chronique. Journal de chimie médicinale. doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c00158.