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Une technique unique de liaison protéique mise au point par les scientifiques du Réseau de centres d'excellence en génie protéique (PENCE) est en train d'être transformée en un outil innovateur pour la découverte de médicaments. Et une filiale de Helix BioPharma se prépare à l'exporter.
Pour Robert Hodges, la chimie des protéines est comme l'amour - on recherche
une liaison unique. Heureusement, il l'a trouvée, ou plutôt fabriquée,
à partir de deux molécules appelées " hélice E " (E-coil)
et " hélice K " (K-coil). Dès que ces deux molécules se
rencontrent, il se produit une attraction irrésistible, et les deux
hélices s'unissent et s'entrelacent comme une corde enroulée. La réaction
est invariablement la même.
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Il n'y a pas que les molécules qui se lient
Robert Hodges travaille sur des molécules que se lient parfaitement, mais il tient aussi à créer des liens durables à l'échelle humaine.
" Les entreprises obtiennent non seulement des techniques
brevetables produites par notre recherche, mais aussi
du personnel qualifié ", affirme Hodges, ancien
président et directeur scientifique de PENCE devenu
professeur au centre des sciences de la santé de l'Université
du Colorado.
Il précise que PENCE a mené à l'établissement de liens
solides entre les universités et l'industrie et que
ces liens continueront de faciliter le transfert des
technologies et la commercialisation. Plusieurs étudiants
diplômés et postdoctoraux ayant participé à la recherche
sur les peptides en superhélice travaillent maintenant
pour Helix BioPharma. Parmi eux, on compte Heman Chao,
vice-président, technologies, dont les travaux ont été
publiés dans Science et Nature. M. Chao est également
associé à plusieurs brevets déposés et en attente pour
l'entreprise.
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" C'est ce qui fait le charme du système ", affirme Hodges, principal
chercheur dans la conception du système de peptides en " superhélice "
(coiled-coil) constituant le fondement d'une nouvelle technologie
de biopuce de pointe. La biopuce est le fruit d'un programme de recherche
de longue date financé par PENCE.
En 1997, Helix BioPharma, une entreprise pharmaceutique canadienne de taille moyenne, a collaboré avec PENCE au développement d'un biocapteur multi-usages unique en se fondant sur la technologie de superhélice. On prévoit que les biocapteurs de protéines, ou biopuces, joueront un rôle déterminant dans les processus de découverte et de validation de médicaments en rendant possibles les analyses à haut rendement, ou rapides, des cibles pharmaceutiques potentielles.
La capacité d'effectuer des analyses de l'ADN à haut rendement
a catalysé la révolution génomique, comme en témoigne le projet
du génome humain, qui vise à identifier les quelque 30 000
gènes de l'ADN humain. Les biopuces devraient jouer le même rôle
dans la révolution protéomique émergente. Bien que ce nouveau domaine
présente des défis importants, les approches perfectionnées en protéomique,
ou étude des protéines, nous permettent actuellement d'en savoir
davantage sur la santé humaine et les maladies, suscitant du même
coup un intérêt commercial accru.
Selon Hodges, qui a dirigé la plupart des travaux de son laboratoire
de l'Université de l'Alberta, " le modèle de PENCE était idéal
pour faire passer cette technique de la recherche fondamentale à
la commercialisation. Grâce à ce réseau national, nous avons réalisé
ce qu'aucune université canadienne n'avait encore été en mesure
de faire. Nous avons mis en commun un projet de l'Université McGill
avec un projet de l'Université de l'Alberta et produit quelque chose
de brevetable. Et si vous avez quelque chose de brevetable, vous
attirez l'industrie. "
Cette initiative nationale a mené à un contrat de licence, à quatre
brevets aux États-Unis, à deux brevets internationaux et à la création
de Sensium Technologies, une filiale de Helix chargée de lancer
les biocapteurs sur le marché. Sensium a bénéficié d'un financement
initial de plus de 5 millions de dollars.
Le fonctionnement de la biopuce de Sensium repose sur le fait que les hélices E et K se lient constamment de la même manière; par conséquent, elles peuvent être utilisés dans un système de livraison et d'affichage infaillible. On attache l'hélice K à une surface, puis on ajoute l'hélice E et une troisième molécule. Cette troisième molécule est ensuite mise en évidence dans la structure résultante. Ce trio hautement organisé et reproductible constitue le biocapteur idéal en raison de son potentiel de montrer la réactivité de la troisième molécule à d'autres molécules (p. ex. anticorps).
La biopuce de Sensium permettra aux chercheurs de l'industrie pharmaceutique d'analyser rapidement et efficacement les interactions de centaines, voire de milliers, de molécules. Cette percée est particulièrement importante pour la découverte de nouveaux médicaments, car l'identification des protéines organiques pouvant servir de cibles pharmaceutiques revient à chercher une aiguille dans une botte de foin.
Créé en 1990, PENCE, qui réunit plus de 100 chercheurs de pointe de 21 universités, hôpitaux et instituts de recherche du Canada, vise à faciliter le développement de nouvelles technologies et à favoriser la conception de produits et services protéiques commerciaux.
www.pence.ca
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