Santé

Lutte contre le paludisme : une nouvelle piste grâce à l’imagerie 3D

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Des chercheurs américains ont déterminé la forme précise d'une enzyme indispensable à la survie du Plasmodium falciparum, le parasite à l'origine du paludisme. Ils ouvrent la voie à la recherche de médicaments qui cibleraient spécifiquement cette enzyme appelée PMT.

La PMT a enfin pu être modélisée en 3D. Certains médicaments la cibleraient déjà mais un traitement plus efficace pour lutter contre le paludisme se fait quand même désirer. © Jez et al.

Le paludisme tue toujours. En 2010, 655.000 personnes en sont mortes à travers le monde, principalement en Afrique subsaharienne. La maladie s'attrape lorsqu'un moustique transmet, lors de la piqûre, un protozoaire parasite du genre Plasmodium. Cinq de ses espèces induisent la pathologie, mais la forme la plus dangereuse est causée par le Plasmodium falciparum.

Lorsqu'il s'agit de se débarrasser d'un parasite, la médication est plutôt difficile car il faut cibler l'ennemi sans dérégler l'organisme hôte en lui infligeant des effets secondaires importants. Certains traitements antipaludéens commencent de plus à atteindre leurs limites du fait de la résistance du Plasmodium.

Les scientifiques souhaitent trouver une médication qui ne s'attaquera qu'au parasite et non à son hôte. Désormais, ils ont une nouvelle cible dans le viseur depuis que des chercheurs de l'université Washington de Saint-Louis (États-Unis) ont publié dans le Journal of Biological Chemistry la structure tertiaire de l'enzyme PMT (pour phosphoéthanolamine méthyltransférase), indispensable à la survie du Plasmodium mais inexistante chez l'Homme. Son rôle est de rajouter des groupements méthyls à une molécule appelée phosphoéthanolamine.

Du cristal de PMT 

Parce que cette PMT est indirectement impliquée dans la synthèse de la membrane plasmique du parasite, il ne peut survivre sans. Cela se sait depuis des années mais pour l'inactiver, mieux vaut connaître sa structure. Depuis six ans, Joseph Jez et son équipe ont tenté de la matérialiser sans succès. Cette fois, ils ont réussi...

Si cela ressemble fortement à un moustique englué dans de l'ambre, il s'agit en réalité de cristaux protéiques obtenus lors de l'expérience, dont le but est de trouver de nouveaux moyens de lutte contre le paludisme. © Jez et al.

Pour cela, ils ont tenté de cristalliser l'enzyme en question pour ensuite en déduire sa structure tridimensionnelle, mais la technique est assez complexe. La cristallisation consiste en la déshydratation d'une gouttelette composée de protéines purifiées pour que ces protéines finissent petit à petit par s'agglomérer entre elles. Elles ne le font pas de manière anarchique : elles se placent les unes au bout des autres, de telle sorte que les structures microscopiques se reflètent à l'échelle macroscopique.

De la 3D pour mieux contrer le paludisme

Une fois les protéines cristallisées, les chercheurs ont utilisé la technique de cristallographie par rayons X pour visualiser la structure tridimensionnelle de l'édifice. Il s'agit de calculer la position des atomes dans l'espace par la réflexion des rayons sur les électrons. Grâce à une cristallisation de qualité, ils ont pu établir le profil tridimensionnel de la PMT.

« Nous pensons que l'enzyme a un couvercle qui s'ouvre et se referme, déclare Joseph Jez. Le site actif reste ouvert jusqu'à ce que les substrats soient entrés, ils sont regroupés ensemble quand le couvercle tombe [et on obtient ainsi le produit de la réaction enzymatique]. »

Maintenant que la PMT n'a plus de secret, la possibilité d'élaborer un médicament qui la ciblerait spécifiquement est une opportunité plus crédible. Mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir...

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