Presque toutes les maladies ont une composante inflammatoire, mais les tests sanguins ne peuvent pas déterminer l'inflammation dans des organes ou des tissus spécifiques du corps humain.
Désormais, les chercheurs de la Case Western Reserve University ont développé une méthode pour détecter l'inflammation à l'aide d'anticorps, conduisant potentiellement à des tests sanguins pour les biomarqueurs spécifiques à la maladie comme pour les maladies cardiaques, la maladie d'Alzheimer et divers cancers. Leur percée est également prometteuse pour la découverte de drogues.
Cette recherche ouvre un nombre étonnant de voies pour les études futures. Cela conduira directement à mieux comprendre l'inflammation et la détection des maladies, ainsi qu'à découvrir de nouveaux médicaments. «
Greg Tochtrop, professeur de chimie à Case Western Reserve
La recherche, dirigée par Tochtrop, est publiée aujourd'hui dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences (PNA).
L'inflammation laisse une trace
TOCHTROP a découvert que certains composés se sont formés à partir de l'interaction avec les espèces réactives de l'oxygène (ROS) – des produits chimiques contenant de l'oxygène très réactifs qui peuvent endommager l'ADN, les protéines et les lipides-réagir d'une manière très unique permettant la détection en utilisant des anticorps.
Pendant l'inflammation, les cellules immunitaires produisent des ROS pour tuer les bactéries et autres agents pathogènes. Les ROS peuvent également être générés par l'exposition à des facteurs environnementaux tels que la lumière ultraviolette, la pollution, le rayonnement et le tabagisme. Les ROS excessifs peuvent endommager les cellules et les tissus.
Tochtrop et ses collègues ont étudié comment les ROS pouvaient réagir avec l'acide linoléique, un acide gras trouvé dans toutes les membranes cellulaires, formant des composés qui peuvent se lier à l'ARN, à l'ADN et aux protéines, appelées acides époxycétooctadécanoïques (ekodes).
Tochtrop a constaté que les ekodes réagissent avec la cystéine d'acide nucléique d'une manière qui n'avait jamais été décrite auparavant, formant une liaison stable. Ces composés s'accumulent ensuite dans des tissus à travers le corps souffrant d'un stress oxydatif, comme le cerveau, le cœur, le foie et d'autres organes. TOCHTROP a développé des anticorps avec ces composés de modèles de souris et a pu détecter l'accumulation de différents types d'ekodes dans divers tissus, à la fois chez la souris et l'homme.
« Ce qui rend cela si intéressant et si potentiellement précieux », a déclaré Tochtrop, « , c'est que nous pourrions détecter des composés et des concentrations uniques dans différents tissus et organes, ce qui signifie que vous pourriez potentiellement détecter une variété de maladies avec un test sanguin. »
Le test pourrait être similaire au test A1C pour le diabète, qui mesure le pourcentage d'hémoglobine dans le sang recouvert de glucose, indiquant le niveau de glucose circulant dans le sang au cours des trois derniers mois. Un test d'ekode pourrait révéler un stress oxydatif anormal dans des organes spécifiques.
Recherche de biomarqueurs spécifiques à la maladie
L'étape suivante, selon TOCHTrop, consiste à identifier différentes cibles d'Ekode dans divers organes et tissus pour corréler les biomarqueurs avec des maladies spécifiques. Il s'intéresse particulièrement aux ekodes produits dans l'œil en réponse à la dégénérescence maculaire liée à l'âge ou à la rétinopathie diabétique qui affectent la vision.
Tochtrop a expliqué pourquoi ces biomarqueurs n'avaient pas été identifiés auparavant: « Nous avons dû développer de nombreux outils du laboratoire pour les rechercher en premier lieu », a-t-il déclaré.
Les chercheurs ont synthétisé les composés du modèle d'Ekode, puis ont étudié comment ils ont réagi avec différents acides aminés, constatant que la cystéine est la seule à avoir lié à l'ekode pendant n'importe quelle durée.
« Nous avons examiné la chimie inhérente du système, prédit ce qui se formerait, puis les a recherchés », a-t-il déclaré. « Il y a des implications traductionnelles très importantes, mais c'est un exemple de la façon dont le regard sur les choses des premiers principes peut vraiment informer les prochaines étapes du développement de tests cliniques. »
Potentiel de découvrir de nouveaux médicaments
La recherche pourrait également aider à la découverte de médicaments, car les développeurs de médicaments recherchent des cystéines réactives.
« L'identification des cystéines réactives est au cœur de la découverte de médicaments en ce moment », a-t-il déclaré. « Cela pourrait aider à découvrir de nombreuses cystéines réactives qui pourraient être ciblées pour la découverte de médicaments, ce qui est une conduite précieuse de nos recherches. »
