Chromosome 1: La douleur

Il y a plus de 7’000 ans, des décoctions de feuilles de saule étaient utilisées pour soigner la fièvre et les douleurs. Les médicaments modernes, comme l’aspirine, s’en inspirent directement, et agissent notamment sur la protéine COX2, dont le gène est situé sur le chromosome 1.

Aspirine

L'aspirine, un médicament qui bloque notamment la protéine COX2, dont le gène est situé sur le chromosome 1. (Image: Magone/CanStockPhoto)

La molécule naturelle présente dans les feuilles de saule et responsable de l’activité observée est l’acide salicylique. A la fin du 19e siècle, des chercheurs l’ont modifiée en y ajoutant un petit groupe chimique appelé acétyle. L’acide acétylsalicylique, ou aspirine, était né. L’aspirine est beaucoup mieux absorbée par le corps que l’acide salicylique, peut être prise par voie orale et est très efficace contre les douleurs et la fièvre. Le succès fut énorme.

L’aspirine est aujourd’hui le médicament le plus consommé au monde!

Il s’en consomme annuellement environ 100 milliards de comprimés. Mais, l’aspirine peut provoquer de sérieux effets indésirables au niveau de l’estomac (comme des ulcères gastriques) et réduire fortement la coagulation sanguine. Des années de recherche ont permis d’expliquer ces effets secondaires.

Tout comme les médicaments antiinflammatoires non-stéroïdiens (AINS), l’aspirine bloque des protéines appelées cyclooxygénases (ou prostaglandin G/H synthases). Dans le corps humain, il existe plusieurs formes de cyclooxygénases, principalement COX1 et COX2. Ces dernières se ressemblent beaucoup, mais ont des fonctions biologiques différentes et ne sont pas localisées dans les mêmes organes. COX1 joue un rôle physiologique important dans la coagulation du sang et la protection de la paroi de l’estomac, tandis que COX2 est responsable de l’apparition de la douleur et d’autres symptômes de l’inflammation.

A la recherche d’un médicament avec moins d’effets indésirables

En bloquant indistinctement COX1 et COX2, l’aspirine montre certes les effets anti-douleur et anti-fièvre souhaités, mais elle provoque aussi des effets indésirables sur l’estomac et la coagulation sanguine. Il en va de même pour les autres médicaments antiinflammatoires non-stéroïdiens, qui, à des degrés divers, présentent des effets similaires.

Au début des années 2000, de nouvelles molécules bloquant spécifiquement COX2 ont été conçues. Celles-ci, appartenant à la famille des coxibs, ont les effets anti-inflammatoires désirés mais n'ont pas les effets secondaires sur l’estomac et le sang.

Protéine COX1 avec trois substances pharmaceutiques

La bioinformatique, un outil pour la recherche

Le SIB Swiss Institute of Bioinformatics a mis sur pied un atelier qui permet de concevoir virtuellement une molécule qui cible spécifiquement COX2, de prédire la ou les protéines cible(s) du médicament et le devenir de la molécule dans le corps humain.

Sur l'image ci-contre on voit un modèle imprimé en 3D de la protéine COX1 avec trois substances pharmaceutiques. Ces molécules empêchent la protéine de fonctionner normalement quand elles interagissent avec elle.


Texte et image ci-dessus: Marie-Claude Blatter, Antoine Daina, Vincent Zoete, SIB Swiss Institute of Bioinformatics