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Des chercheurs de l’Université de Toronto ont créé des composés chimiques capables de neutraliser le SARS-CoV-2 et plusieurs de ses variants. Dans un article récent, les chercheurs rapportent la création de peptides D qui neutralisent le virus et stoppent l’infection de cellules humaines cultivées.

Des peptides à image miroir

Connus sous le nom de peptides à image miroir, ces composés possèdent des propriétés chimiques qui les rendent appropriés pour le développement de thérapies antivirales à faible coût.

« L’un des grands avantages de ces peptides à image miroir est leur longue stabilité et le fait qu’ils sont relativement bon marché à produire », explique Philip Kim, auteur principal de cette étude et professeur de génétique moléculaire à l’Université de Toronto. « On pourrait les imaginer formulés sous forme de spray nasal à prendre de manière prophylactique pour empêcher l’infection de se produire ».

Ces peptides sont similaires aux protéines dans la mesure où ils sont composés des mêmes blocs de construction d’acides aminés. Mais ils sont plus petits que les molécules de protéines. Ils peuvent être conçus pour se lier à pratiquement n’importe quelle cible moléculaire et avec une plus grande spécificité que les médicaments à petites molécules, ce qui réduit le risque d’effets secondaires.

De cette façon, ces peptides sont similaires aux anticorps mais sont au moins 100 fois moins chers à produire grâce à leur petite taille. La combinaison du faible coût et de la facilité de mise à l’échelle de la fabrication rend ces peptides attrayants, en particulier pour les pays à faible revenu.

Mais il y a un bémol. Dans l’organisme, les peptides sont rapidement dégradés par les enzymes qui ont évolué pour éliminer les versions nocives produites par les bactéries et autres agents pathogènes. Mais la science a trouvé une solution dans ces peptides à image miroir qui résistent à la dégradation.

Produire ces peptides à géométrie inverse

Il y a quelques années, l’équipe de Kim a mis au point un outil de calcul pour la conception de ce que l’on appelle des D-peptides à géométrie inverse. Ces molécules en miroir sont fabriquées à partir d’acides aminés D synthétiques assemblés de la même manière que leurs homologues gauches.

Grâce à la méthode de Kim, elles peuvent être conçues pour se lier aux mêmes cibles avec une spécificité inchangée. La principale différence réside dans le fait que leur géométrie inhabituelle les rend résistants aux enzymes de la circulation sanguine qui dégradent les L-peptides normaux.

C’est la perspective de travailler avec des peptides D qui a incité Pedro Valiente, chercheur post-doctoral, à rejoindre le laboratoire de Kim un an avant la pandémie. Lorsque le COVID-19 a frappé, il a rapidement compris qu’ils pouvaient appliquer leur outil pour tenter de fabriquer des antiviraux pour le COVID-19.

En mai 2020, Valiente avait déjà créé ces composés qui s’avéreraient être de puissants inhibiteurs du virus, bien qu’il ait fallu une année supplémentaire pour vérifier qu’ils fonctionnent comme prévu dans les cellules humaines.

Valiente a conçu plusieurs peptides D qui imitent la région de la pointe du virus qui se lie au récepteur ACE2 à la surface des cellules. Il pensait que ces peptides se lieraient au récepteur avant que le virus n’entre en contact avec lui, empêchant ainsi l’infection. L’hypothèse a ensuite été confirmée par les expériences menées sur des cellules humaines en culture par des collaborateurs de deux laboratoires de haute sécurité en Corée du Sud.

Ils sont efficaces contre plusieurs variants

De plus, ces peptides se sont révélés tout aussi efficaces contre plusieurs variants : Alpha, Beta et Gamma, qui ont fait des ravages au cours de l’année écoulée après être apparues au Royaume-Uni, en Afrique du Sud et au Brésil, respectivement. Bien que les chercheurs n’aient pas étudié le variant Delta, d’autres éléments indiquent qu’il serait également sensible aux médicaments peptidiques, explique Kim.

« Bien que nous nous soyons concentrés sur les variants qui circulaient au moment où nous avons effectué ces travaux, ces peptides devraient également agir sur le variant Delta en raison de la similitude avec son domaine de liaison aux récepteurs », ajoute-t-il.

Selon M. Valiente, l’expérience de travail dans le laboratoire de M. Kim a été particulièrement gratifiante, car il a pu créer une thérapie potentielle à une vitesse record pendant le premier confinement, alors que la plupart des pays étaient à l’arrêt.

Toutefois, au moment où les chercheurs ont publié leurs résultats, plusieurs traitements étaient déjà disponibles, notamment des médicaments antiviraux, des cocktails d’anticorps et des vaccins. Encouragée par ces progrès mondiaux, l’équipe a abandonné le COVID-19 pour tenter de créer des composés qui ciblent tous les coronavirus, y compris le SRAS et le MERS, dans le but de concevoir une thérapeutique universelle pour se prémunir contre les futures pandémies.

Une entreprise de biotechnologie fera progresser ces recherches

À cette fin, Kim s’est associé à une société de biotechnologie de Boston, Decoy Therapeutics, pour commercialiser ses recherches.

Cette recherche a été publiée dans le Journal of Medicinal Chemistry.

Source : University of Toronto
Crédit photo : StockPhotoSecrets