Des enzymes de « digestion » de l'alcool enfermés dans un polymère à l'échelle nanométrique, c'est ce que viennent de développer ces chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Cela donne une nanocapsule qui permet de réduire rapidement la teneur en alcool du sang et devenir un nouveau traitement puissant en cas d'excès d'alcool. Cette invention, présentée dans l'édition du 17 février de la revue Nature Nanotechnology, ouvre 2 nouvelles voies thérapeutiques, celle de médicaments à base de complexes d'enzymes et celle de médicaments sous une nouvelle forme d'encapsulation.
Si l'aspect nanométrique retient l'attention, les enzymes encapsulés, moteurs du métabolisme de l'alcool, et la réalisation d'un complexe de ces enzymes, sont tout aussi importants dans cette découverte qui ouvre la voie à une nouvelle technologie qui pourrait trouver de larges applications médicales.
Le défi d'un complexe d'enzymes stable : Les enzymes sont des protéines qui catalysent un large éventail de processus biologiques dans le corps et cette fonction en fait d'excellents candidats thérapeutiques. Mais de nombreuses fonctions biologiques nécessitent un groupe organisé de différents enzymes qui vont agir de concert, souvent à l'intérieur d'un sous-composant cellulaire appelé un organite. Bien que les chercheurs aient tenté depuis des années de mettre au point ces « complexes », la stabilité des enzymes elles-mêmes et de leur agencement restaient un obstacle.
Ici, les scientifiques sont parvenus à emballer un ensemble d'enzymes à l'intérieur d'une coquille nanométrique. Le complexe résultant encapsulé dans un polymère non toxique imite presque un organite, c'est-à-dire un complexe naturel de l'organisme. Yunfeng Lu, professeur de chimie et de génie biomoléculaire à l'UCLA et Cheng Ji, professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l'University of Southern California expliquent que la capsule stabilise les protéines et les protège contre toute dégradation, une fois dans le corps.
La preuve du concept a été réalisée chez la souris, avec des injections de capsules contenant 2 enzymes, l'oxydase d'alcool issu du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et la catalase qui détruit l'excès d'H2O2 potentiellement dangereux. Les chercheurs rapportent que les souris recevant ce traitement ont vu leur taux d'alcoolémie baisser rapidement et de manière significative par rapport aux témoins.
Des médicaments « enzymes » ? Ce développement ouvre la voie à une nouvelle classe de médicaments-enzymes.
Un nouveau mode d'encapsulation médicamenteuse ? Les chercheurs travaillent également à l'adaptation de cette formulation à un médicament pour prévenir la chute des cheveux, basé, en particulier, sur une enzyme qui décompose un métabolite biologiquement actif de la testostérone, la dihydrotestostérone (DHT), responsable de la calvitie masculine.
Source: Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2012.264 online 17 February 2013 Biomimetic enzyme nanocomplexes and their use as antidotes and preventive measures for alcohol intoxication(Vignette “Synthèse du nanocomplexe d'enzymes)” et MIT Technology Review Nanocapsules Sober Up Drunken Mice(Visuel: “Diminution de l'alcool:: Les cercles blancs sont des coquilles de polymère encapsulant deux enzymes différentes »).
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