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Les mathématiques peuvent aider à trouver de nouveaux médicaments
Actualités médicalesEn utilisant des concepts mathématiques, des chercheurs de Princeton ont mis au point une méthode de découverte de nouveaux médicaments pour une gamme de maladies. Les chercheurs Christodoulos Floudas et Meghan-Peterson ont montré qu'on peut élaborer un nouveau médicament en prédisant les effets thérapeutiques par le calcul à partir des propriétés physiques de molécules biologiques.


La technique a déjà permis d'identifier plusieurs nouveaux médicaments potentiels qui se sont révélées efficaces pour lutter contre les souches du VIH par des chercheurs de l'Université Johns Hopkins.


D'après Christodoulos Floudas , qui a dirigé l'équipe de recherche « La puissance de cette méthode générale a fait ses preuves dans la recherche peptides potentiel de lutte contre le VIH, mais il doit également être efficace dans la recherche de médicaments pour d'autres maladies." Leurs résultats ont été publiés dans le numéro 17 novembre 2010, de Biophysical Journal.


La technique des chercheurs combine des concepts de la théorie d'optimisation, un domaine des mathématiques qui se concentre sur le calcul de la meilleure option parmi un certain nombre de choix, avec ceux de la biologie computationnelle, qui combine les mathématiques, statistiques et informatique pour la recherche en biologie.


Dans le cas du VIH, le défi pour l'équipe de Princeton a été de trouver des peptides qui pourraient empêcher le virus d'infecter les cellules humaines.


Les chercheurs de Princeton ont une manière très sophistiquée pour la sélection des peptides. Cela réduit les possibilités et le temps passé ainsi que les ressources nécessaires pour trouver de nouveaux médicaments. Ils tentent de concevoir les molécules les plus petites possible pour mieux assurer la liaison entre la molécule active et le site cellulaire visé. Par cette méthode, les chercheurs ont pu améliorer un antirétroviral utilisé contre le VIH, le Fuzéon.


Sur des millions de peptides possibles, les chercheurs de Princeton ont utilisé leur formule pour limiter leur recherche à cinq candidats-médicaments prometteurs, tous des acides aminés mesurant un tiers de la longueur de Fuzeon.


Les scientifiques ont pu constater que quatre des cinq peptides conçus inhibaient le VIH et que l'un d'entre eux était particulièrement puissant, même contre les souches du VIH qui sont résistantes au traitement par le Fuzeon. Ils ont également constaté que ces peptides étaient non toxiques pour les cellules.


Maintenant qu'ils ont identifié des candidats possibles, les chercheurs envisagent d'autres expériences avec modification de la forme des peptides pour voir si elles peuvent être encore plus efficaces contre le virus. Ils espèrent également étendre l'utilisation du modèle à d'autres maladies, en particulier les cancers.


«C'est une approche pour trouver des médicaments à base de peptides qui ciblent certaines protéines, que ce soit celles d'un virus ou celles d'une cellule cancéreuse», a déclaré Floudas.


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