JAKARTA - Les scientifiques de l’Université King Abdullah of Science and Technology ou KAUST ont développé des nanoparticules capables de transporter six prótéines dans des cellules vivantes. Citant un rapport d’Arab News, vendredi 15 mai, les prótéines travaillent ensuite ensemble comme des « fabriques de médicamentes » miníes dans les cellules.
Ce système produit de la violaceine, un composé bioactif qui est actuellement étudié pour une utilisation thérapeutique. Ces résultats ont été publiés dans la revue Advanced Materials.
L'idée est que les médicaments ne sont pas seulement envoyés dans le corps, mais qu'ils peuvent être produits directement au point où ils sont nécessaires. Si l'on parvient à le développer, une telle thérapie peut être plus ciblée et réduire les effets secondaires sur les tissus sains.
Les chercheurs ont emballé six protéines dans des particules poreuses ressemblant à un matelas appelé cadres organiques métalliques ou MOF. En gros, les MOF sont des cadres de taille très petite qui peuvent transporter certaines molécules dans la cellule.
Cette structure est appelée organelle synthétique car elle imite la fonction des organites, c'est-à-dire des petites parties à l'intérieur des cellules qui accomplissent des tâches spécifiques.
Une fois dans les cellules mammifères, les six protéines restent actives. Elles travaillent en séquence pour transformer des acides aminés simples en violaceine.
Selon le rapport, il s’agit du système multiprotéique le plus complexe à avoir été jusqu’à présent introduit dans une cellule vivante. Les chercheurs l’ont appelé le premier exemple de « transplantation de voies de protéines ».
« C’est un peu comme tirer sur la lune », a déclaré Raik Grunberg, chercheur scientifique principal de KAUST.
Grunberg a dit que le transport d'une seule protéine dans une cellule était déjà difficile. Par conséquent, transporter un système de protéines intact dans une cellule humaine en tant qu'unité fonctionnelle est une réalisation importante.
Niveen Khashab, professeure de chimie à KAUST, a dit que l'équipe avait dû faire face à un obstacle majeur car les matériaux MOF ordinaires faisaient perdre à la protéine son activité.
« En construisant un cadre plus poreux et ressemblant à un coussin, nous avons pu créer un environnement dans lequel le système peut finalement fonctionner comme prévu », a déclaré Khashab.
Les chercheurs ont dit que cette plate-forme pouvait être adaptée. Les scientifiques peuvent réguler la façon dont les protéines interagissent dans la cellule, ouvrant ainsi la voie à des thérapies programmées pour certaines maladies.
Stefan T. Arold, professeur de biosciences à KAUST, a déclaré que ce projet montrait l'importance de la combinaison des compétences en biologie et en sciences des matériaux dans la recherche de nouvelles approches thérapeutiques.
Mais cette recherche est encore à ses débuts. Le système doit encore être testé plus avant avant qu'il puisse être utilisé cliniquement.
L’équipe de KAUST prévoit de l’étudier sur des modèles animaux pour évaluer son potentiel thérapeutique. Cette recherche ouvre de nouvelles possibilités pour qu’un jour, des composés de traitement puissent être fabriqués directement dans les tissus malades, avec des effets secondaires plus petits sur d’autres parties du corps.
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