Dans le corps, les cristaux – faits de choses telles que le calcium ou une collection d’urine – forment des masses qui peuvent causer de la douleur et de graves problèmes de santé. Un expert en cristaux de l’Université de Houston, Jeffrey Rimer, professeur Abraham E. Dukler de génie chimique, connu dans le monde entier pour ses percées révolutionnaires utilisant des méthodes innovantes pour contrôler les cristaux pour aider à traiter le paludisme et les calculs rénaux, rapporte une nouvelle méthode pour contrôler la croissance de l’ammonium cristaux d’urate, la substance connue pour causer des calculs rénaux chez les dauphins.
Oui, les dauphins ont aussi des calculs rénaux. Et comment avons-nous découvert cela? Vous pouvez remercier la Marine.
En fait, déplacez-vous sur Navy SEAL – le grand dauphin est un autre mammifère marin qui travaille dur pour défendre nos côtes. Avec leur capacité très évoluée à détecter des objets, les dauphins aident la marine américaine à trouver des mines sous-marines depuis des décennies dans le cadre du programme des mammifères marins de la marine américaine.
Dans le cadre de ce programme, la Marine prend bien soin de ses amis les dauphins, finançant des recherches sur des sujets tels que les calculs rénaux des dauphins. Rimer surfe sur la vague de la recherche sur les dauphins depuis un certain temps, rapportant auparavant des cristaux associés à des calculs rénaux de dauphins faits d’urate d’ammonium, rarement trouvés chez l’homme. Il dirige maintenant une équipe internationale de chercheurs de l’Université de Tianjin en Chine, de l’Université de Stockholm en Suède, de l’Université de Pittsburgh, de l’Université de Strathclyde, de Glasgow en Écosse, de l’Université Texas A&M, de l’Université Purdue, de l’Instituto Politecnico Nacional Mexico et de The Molecular Foundry au Lawrence Berkeley National Laboratory.
Au nom de l’équipe, Rimer a publié de nouveaux travaux dans Communication Nature sur leur découverte d’une méthode pour contrôler la croissance cristalline de l’urate d’ammonium en manipulant des isomères d’urate appelés tautomères. Les découvertes peuvent non seulement aider les dauphins, mais peuvent également avoir des implications pour l’industrie pharmaceutique.
Nous avons découvert qu’une petite fraction d’urate existant sous forme de tautomère mineur peut contrôler la vitesse à laquelle les cristaux se développent au point de bloquer complètement la cristallisation. C’était la chose la plus inattendue et la plus remarquable de découvrir que lorsque vous augmentez la concentration d’urate, tout d’un coup, le taux de cristallisation tombe à presque zéro et les cristaux ne se développent pas dans cette région. »
Jeffrey Rimer, professeur Abraham E. Dukler de génie chimique
Rimer pense qu’il est possible d’imiter ces résultats en contrôlant l’alimentation pour obtenir la concentration dans le rein dans cette plage, il est donc possible que la croissance des cristaux soit inhibée et que les médicaments soient inutiles.
Cela vaut pour les dauphins et les humains, mais plus à ce sujet dans les recherches futures.
En examinant les cristaux d’urate, Rimer a également découvert que les tautomères sont incorporés dans les cristaux en tant que défauts, et c’est là que les résultats ont des implications pour les produits pharmaceutiques.
Parmi les 200 meilleurs médicaments, 33 (dont l’allopurinol, utilisé pour traiter les calculs rénaux) sont des tautomères. Ces médicaments touchent des millions de personnes dans le monde, prescrits pour le VIH, l’épilepsie, le COVID-19, la schizophrénie et le cancer (peau, poumon et pancréas).
« Lorsque nous avons produit des cristaux avec très peu de défauts, ils se sont dissous beaucoup plus lentement alors que les cristaux avec un pourcentage plus élevé de défauts se dissolvent plus rapidement », a déclaré Rimer. « C’est essentiel pour les produits pharmaceutiques, car lorsque vous mettez des médicaments dans votre corps, leur efficacité est liée à la vitesse à laquelle ils se dissolvent », a déclaré Rimer.
« Nous posons la question à propos de ces 33 produits pharmaceutiques – les entreprises savent-elles vraiment dans quelle mesure elles développent des défauts ? La même question peut être posée pour la nature où les tautomères peuvent avoir un impact sur des propriétés uniques chez des espèces qui sont vitales pour leur fonction prévue, comme les propriétés optiques dans les poissons ou le changement de couleur des caméléons », a-t-il dit.
Grâce aux recherches continues de Rimer, ces questions pourraient bientôt trouver une réponse.
