Des chercheurs de lUniversité McGill ont inventé une nouvelle technique de mesure de la rapidité dinteraction des médicaments avec leurs cibles moléculaires. Cette découverte offre aux scientifiques une nouvelle façon dévaluer lefficacité des médicaments candidats qui, autrement, pourraient avoir été ignorés.
La nouvelle méthode est fondée sur le principe de linhibition enzymatique. Un nombre incalculable de composés pharmaceutiques, des antibiotiques aux chimiothérapies, agissent en inhibant laction des enzymes, et la recherche de nouvelles substances inhibitrices denzymes demeure un centre dintérêt majeur dans la mise au point de médicaments.
Dans un article publié dans la revue Nature Communications, léquipe de lUniversité McGill, dirigée par les professeurs de chimie Nicolas Moitessier et Anthony Mittermaier, a démontré lutilisation du titrage calorimétrique isotherme pour mesurer la chaleur générée par lactivité enzymatique et, par conséquent, la vitesse à laquelle les substances inhibitrices ont bloqué cette activité.
« Une des principales différences entre le titrage calorimétrique isotherme et dautres méthodes est quil mesure directement la vitesse de la réaction », explique le professeur Mittermaier.
Les méthodes actuelles de mesure de lactivité enzymatique évaluent cette dernière indirectement, en mesurant les variations de concentration entraînées par la catalyse enzymatique en fonction du temps. Ces mesures dépendent souvent de réactifs particuliers dont la couleur ou la fluorescence change lorsque lenzyme agit sur eux, et il faut quune épreuve propre à chaque enzyme étudié soit mise au point.
Comme le titrage calorimétrique isotherme mesure la production de chaleur une caractéristique universelle des réactions chimiques , cette technique peut être appliquée à pratiquement toutes les enzymes.
«Le titrage calorimétrique isotherme est ce qui se rapproche le plus dune épreuve enzymatique universelle », ajoute le professeur Mittermaier.
Le titrage calorimétrique isotherme fournit aussi une lecture directe de lactivité enzymatique, car il détecte le flux de chaleur en temps réel. En offrant une fenêtre directe sur la réaction, cette technique permet aux chercheurs de mieux saisir les mécanismes par lesquels linhibition enzymatique se produit. Il est généralement très difficile, voire presque impossible, dobtenir cette information au moyen des épreuves classiques.
Pour les chercheurs qui étudient les inhibiteurs covalents, la capacité de détection en temps réel du titrage calorimétrique isotherme est particulièrement prometteuse. Ces molécules à forte liaison pourraient être utilisées comme médicaments à longue durée daction, mais elles ont été laissées de côté lors de la mise au point de médicaments en raison de préoccupations relatives à leur innocuité. Les données révélées par le titrage calorimétrique isotherme sur la relation entre la structure moléculaire dun inhibiteur et sa façon de réagir avec sa cible susciteront un nouvel intérêt envers les inhibiteurs covalents et faciliteront le travail de mise au point pour quils deviennent des médicaments hautement efficaces et sécuritaires.
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Journal
Nature Communications