Des chercheurs de l’Université de Copenhague ont développé une nouvelle méthode permettant de contrôler les hormones et le métabolisme humains. L’une des perspectives de l’étude suggère que la méthode pourrait être utilisée pour développer des médicaments plus efficaces pour traiter le cancer et une gamme de troubles métaboliques à l’avenir.
Des chercheurs de l’Université de Copenhague, en collaboration avec leurs collègues suisses de l’hôpital universitaire de Berne, ont déchiffré le code de contrôle d’un groupe d’enzymes qui affectent notre métabolisme.
Les découvertes des chercheurs pourraient nous aider à éviter des maladies allant de l’hypercholestérolémie à l’infertilité en passant par certains types de cancer, qui sont tous dus, entre autres, à des déséquilibres hormonaux.
Ils ont trouvé un moyen d’influencer une protéine spéciale appelée cytochrome P450 réductase (POR) – communément caractérisée comme le « conducteur » de l’orchestre de protéines du corps, qui aide à réguler nos hormones et permet de décomposer les médicaments dans le foie.
Nous avons développé une méthode pour contrôler ce conducteur à l’aide de petites molécules capables de se lier à la protéine POR et ainsi d’augmenter ou de diminuer la formation de certaines hormones ou d’aider à la dégradation de certains médicaments dans le foie. Ces processus sont importants pour plusieurs types de maladies. «
Simon Bo Jensen, chercheur postdoctoral, Département de chimie de l’Université de Copenhague
En collaboration avec un collègue du département, le professeur agrégé Nikos Hatzakis, qui a dirigé le projet de recherche, Jensen a trouvé trois molécules qui peuvent se lier à la protéine POR et, ce faisant, influencer la façon dont le chef d’orchestre contrôle l’orchestre de protéines – et ainsi empêcher les maladies de se développer dans le corps.
« En affectant la protéine POR, nous pouvons activer ou désactiver des protéines avec différentes fonctions – tout comme un chef d’orchestre contrôle son orchestre. Imaginez un violon qui contrôle les niveaux de testostérone, un saxophone qui affecte le cholestérol ou un violoncelle qui est impliqué dans les cancers. Maintenant, nous peut les diriger », explique Nikos Hatzakis.
Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Communications de la nature.
Un remède potentiel contre le cancer de la prostate
Le corps humain se compose de nombreuses protéines différentes. Un groupe important, souvent impliqué dans plusieurs types de maladies, est appelé P450. Ces protéines sont gérées par la main lourde du conducteur POR.
Si les protéines P450 ne fonctionnent pas comme elles le devraient, elles peuvent créer un déséquilibre dans nos hormones sexuelles, ce qui peut entraîner un cancer de la prostate ou d’autres maladies. Le post-doctorant Simon Bo Jensen explique:
«En ce qui concerne le cancer de la prostate, les patients ont généralement du mal à réguler une protéine P450 particulière connue sous le nom de CYP17. Notre nouvelle méthode nous permet de concevoir une molécule qui peut se lier au conducteur POR et augmenter ou diminuer le CYP17 sans affecter les autres protéines P450. Ce faisant , nous pouvons traiter des maladies comme le cancer de la prostate beaucoup plus efficacement, tout en évitant les effets secondaires graves », dit-il.
Les chercheurs ont identifié trois molécules qui peuvent se lier et influencer le conducteur POR. Deux d’entre eux sont déjà utilisés dans les produits pharmaceutiques, tandis que le troisième est un produit naturel dérivé de la plante de sorgho.
L’espoir est que ces trois molécules ouvriront la voie à la conception d’un plus grand nombre de molécules encore plus efficaces pour prévenir ou traiter les maladies.
«En utilisant l’intelligence artificielle pour trier les données de centaines de molécules, nous pouvons étudier quelles molécules se lient au conducteur POR et le faire agir comme nous le souhaitons. Jusqu’à présent, nous avons trouvé les trois mentionnés», explique Simon Bo Jensen.
Ouvrir la voie à des médicaments efficaces du futur
La quête des chercheurs pour trouver les bonnes molécules à se lier au conducteur POR n’est pas encore terminée.
«Nous aimerions explorer s’il existe d’autres molécules qui sont encore plus efficaces pour influencer le comportement du conducteur. Pour l’instant, nous avons franchi le premier pas et démontré que nous pouvons influencer le conducteur POR. Ce faisant, nous avons ouvert le voie pour les futures méthodes de traitement de divers types de maladies », déclare Nikos Hatzakis, qui conclut:
«Jusqu’à présent, nous avons testé les protéines isolément, en laboratoire et dans des cellules. Lorsque nous aurons un médicament potentiel avec des résultats prometteurs, la prochaine étape sera de le tester sur des animaux et enfin, chez l’homme. Nous espérons que nos recherches conduira au développement de médicaments sous forme de pilules dans un proche avenir. «
La source:
Université de Copenhague – Faculté des sciences
Référence du journal:
Jensen, SB, et coll. (2021) Métabolisme biaisé médié par le cytochrome P450 via des ligands de petites molécules se liant à la P450 oxydoréductase. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-021-22562-w.
