Formes sévères de paludisme telles que Plasmodium falciparum peut être mortel même après un traitement avec les médicaments antiparasitaires actuels. Cela est dû à la cyto-adhésion persistante des érythrocytes infectés même si les parasites existants dans les globules rouges sont morts.
Les vaccins contre le paludisme se sont avérés moins que modérément efficaces et pour traiter ces cas graves de P. falciparum paludisme, de nouvelles voies sont nécessaires d’urgence. Les dernières estimations indiquent que plus de 500 millions de cas de paludisme et plus de 400 000 décès sont signalés dans le monde chaque année. Les médicaments anti-adhérents peuvent être la clé d’une amélioration significative des taux de survie.
En utilisant le venin du Conus nux, une espèce d’escargot de mer, une étude inédite du Schmidt College of Medicine de la Florida Atlantic University en collaboration avec le Charles E. Schmidt College of Science de la FAU et la Division des sciences chimiques, National Institute of Standard and Technology, United States Department du commerce, suggère que ces conotoxines pourraient potentiellement traiter le paludisme.
L’étude fournit des pistes importantes vers le développement de produits pharmaceutiques anti-adhésion ou de thérapie de blocage novateurs et rentables visant à contrer la pathologie du paludisme grave.
Résultats, publiés dans le Journal de protéomique, étendre la portée pharmacologique des conotoxines / conopeptides en révélant leur capacité à perturber les interactions protéine-protéine et protéine-polysaccharide qui contribuent directement à la maladie.
De même, l’atténuation des maladies émergentes comme le SIDA et le COVID-19 pourrait également bénéficier des conotoxines en tant qu’inhibiteurs potentiels des interactions protéine-protéine en tant que traitement. Les peptides venimeux des escargots coniques ont le potentiel de traiter d’innombrables maladies en utilisant des thérapies de blocage.
La stabilité moléculaire, la petite taille, la solubilité, l’administration intraveineuse et l’absence de réponse immunogène font des conotoxines d’excellents candidats à la thérapie de blocage. Les conotoxines ont été étudiées vigoureusement pendant des décennies en tant que sondes moléculaires et conducteurs de médicaments ciblant le système nerveux central. Ils devraient également être explorés pour de nouvelles applications visant à contrecarrer les mauvaises réponses cellulaires ou à déjouer les interactions parasites hôte par leur liaison avec des protéines endogènes et exogènes.
Des recherches plus poussées sont susceptibles de déboucher sur des percées dans des domaines qui peinent continuellement pour des approches thérapeutiques plus efficaces telles que le cancer, les maladies auto-immunes, les nouvelles maladies virales émergentes ainsi que le paludisme où les produits naturels peptidiques à base de venin peuvent être mis en pratique. «
Andrew V.Oleinikov, Ph.D., auteur correspondant à l’étude et professeur de sciences biomédicales, Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University
La perturbation des interactions protéine-protéine par les conotoxines est une extension de leur action inhibitrice bien connue dans de nombreux canaux et récepteurs ioniques. Désactiver les proies en modulant spécifiquement leur système nerveux central est un principe directeur dans le mode d’action des venins.
«Parmi les plus de 850 espèces d’escargots coniques, il existe des centaines de milliers d’exopeptides venimeux divers qui ont été sélectionnés au cours de plusieurs millions d’années d’évolution pour capturer leurs proies et dissuader les prédateurs», a déclaré Frank Marí, Ph.D., auteur correspondant et conseiller principal pour les sciences biochimiques à l’Institut national de technologie standard. « Ils le font en ciblant plusieurs protéines de surface présentes dans les cellules excitables cibles. Cette immense bibliothèque biomoléculaire de conopeptides peut être explorée pour une utilisation potentielle comme pistes thérapeutiques contre les maladies persistantes et émergentes affectant les systèmes non excitables. »
Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé des tests à haut débit pour étudier Conus nux collectés au large de la côte pacifique du Costa Rica. Ils ont révélé le in vitro capacité du venin d’escargot conique à perturber les interactions protéine-protéine et protéine-polysaccharide qui contribuent directement à la pathologie de P. falciparum paludisme. Ils ont déterminé que six fractions du venin inhibent l’adhésion de recombinant P. falciparum les domaines de la protéine 1 de la membrane érythrocytaire (PfEMP-1) vers leurs récepteurs correspondants, qui s’expriment sur la microvascularisation endothéliale et le placenta.
Les résultats sont remarquables car chacune de ces six fractions de venin, qui contiennent un ensemble de peptides principalement unique ou très limité, a affecté la liaison de domaines avec une spécificité de récepteur différente à leurs récepteurs correspondants, qui sont des protéines (CD36 et ICAM-1), et polysaccharide.
Ce profil d’activité suggère que les peptides dans ces fractions de conotoxines se lient à des éléments structurels communs dans les différents domaines PfEMP1, ou que quelques peptides différents dans la fraction peuvent interagir efficacement (la concentration de chacun est proportionnellement inférieure à la complexité) avec différents domaines.
La source:
Université Florida Atlantic
Référence du journal:
Padilla, A., et al. (2021) Conus les fractions de venin inhibent l’adhésion de Plasmodium falciparum domaine de la protéine 1 de la membrane érythrocytaire vers le récepteur vasculaire de l’hôte. Journal de protéomique. doi.org/10.1016/j.jprot.2020.104083.
