A High-Throughput Assay to Identify Specific Nascent Chain Inhibitors

De nombreuses protéines qui assurent le fonctionnement de notre corps sont comme des coffres-forts verrouillés : elles ne présentent aucune poignée ou serrure évidente à leur surface pour qu'un médicament puisse s'y accrocher. Pendant des décennies, les développeurs de médicaments ont lutté pour créer des traitements capables d'arrêter ces protéines dites « indrogables », car l'approche standard repose sur la recherche d'un point spécifique sur une protéine finie et repliée pour la bloquer. Cependant, les protéines ne semblent pas apparaître entièrement formées ; elles sont construites pièce par pièce à l'intérieur des usines de la cellule, s'étirant comme une longue corde avant de s'enrouler pour prendre leur forme finale. Durant ce bref moment de construction, la protéine existe sous une forme différente, une forme qui pourrait exposer une ouverture temporaire qui disparaît une fois la protéine terminée. Si les scientifiques pouvaient trouver un moyen de capturer ces protéines pendant qu'elles sont encore en cours de fabrication, ils pourraient être en mesure de les arrêter avant même qu'elles ne deviennent une menace.

Une équipe de chercheurs a désormais créé un nouvel outil conçu pour traquer précisément ce type d'intervention. Ils ont développé une méthode pour observer la fabrication des protéines dans un tube à essai, en utilisant un système qui imite la propre machinerie du corps humain pour lire les instructions génétiques et assembler les protéines. Dans cette configuration, les chercheurs peuvent voir la protéine apparaître en temps réel en la regardant briller grâce à une lumière fluorescente. L'objectif est de trouver de minuscules composés chimiques qui agissent comme un frein, stoppant la production d'une protéine spécifique uniquement lorsqu'elle est encore une chaîne naissante, ou un fil en croissance, sans interférer avec la production d'autres protéines. Pour garantir la précision de l'outil, les scientifiques ont intégré un second contrôle pour comparer les résultats, s'assurant que tout composé trouvé cible réellement la protéine d'intérêt spécifique et ne se contente pas de fermer toute l'usine.

Les chercheurs ont perfectionné ce système pour le rendre incroyablement sensible et abordable, coûtant seulement environ un centime par test, ce qui permet de tester des milliers de produits chimiques à la fois. Ils ont d'abord testé la méthode en utilisant un composé connu appelé PF846 sur une protéine appelée PCSK9 pour prouver que le système fonctionnait. Ensuite, ils ont mis la méthode à l'épreuve avec une vaste collection de 1 760 composés différents, visant à trouver des inhibiteurs pour deux cibles spécifiques : un variant d'une protéine liée au cancer connu sous le nom de KRAS A146T, et une protéine appelée ApoC3. Les résultats ont montré que le système était robuste et fiable, capable de gérer des recherches à grande échelle avec une grande cohérence.

Lorsque la campagne de criblage s'est achevée, les chercheurs ont constaté que seize des composés avaient réussi à stopper la production de protéines, mais ils l'ont fait en interrompant l'ensemble du processus de traduction, ce qui signifie qu'ils agissaient comme des inhibiteurs généraux plutôt que comme des outils précis. Crucialement, aucun des composés n'a répondu aux critères stricts visant à arrêter sélectivement uniquement les protéines spécifiques que l'équipe ciblait. Bien que l'étude n'ait pas produit les inhibiteurs de « chaîne naissante » que les chercheurs espéraient trouver, elle a démontré avec succès que la plateforme elle-même est prête pour des recherches beaucoup plus vastes et étendues. Ce travail établit une base solide et fonctionnelle qui permet aux scientifiques de continuer à chercher ces composés insaisissables qui peuvent attraper les protéines en plein acte de construction.