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Apprendre un nouveau truc à un vieux toutou

Une équipe du Département de chimie utilise un composé connu depuis des décennies pour synthétiser de nouvelles molécules thérapeutiques

Cette image produite par Mireille Massouh illustre de façon artistique le rôle de la résine oxime dans le procédé de synthèse de peptides cycliques naturels mis au point par l'équipe de Normand Voyer.
La nature renferme un gigantesque réservoir de molécules thérapeutiques dont une toute petite fraction est connue et exploitée. Parmi ces molécules se trouve une classe de composés, appelés peptides cycliques, que les organismes vivants produisent afin de se protéger des infections, de l'inflammation et d'autres menaces à leur équilibre et à leur santé. «Ces composés sont mal connus parce qu'il est difficile d'en obtenir des quantités suffisantes pour les étudier», explique Normand Voyer, professeur au Département de chimie. Son équipe pourrait bien avoir trouvé une solution à ce problème, si on en juge par un article qu'elle vient de publier dans la revue Organic Biomolecular Chemistry. En effet, le professeur Voyer et les étudiants Christopher Bérubé et Alexandre Borgia ont mis au point une méthode pour synthétiser en abondance les peptides cycliques que la nature produit parcimonieusement.

La synthèse des peptides cycliques est un exercice difficile, rappelle le professeur Voyer. Elle requiert une succession d'étapes complexes qui se solde souvent par de très faibles rendements. «Pour cette raison, des centaines de peptides cycliques naturels qui ont été identifiés et séquencés n'ont pas encore été synthétisés de façon satisfaisante en laboratoire», précise-t-il.

La clé du procédé mis au point par son équipe est l'utilisation de la résine oxime comme support solide pour la synthèse de peptides cycliques. «La résine oxime a été découverte dans les années 1980, mais elle est peu utilisée parce que les liens d'ancrage avec les acides aminés sont faibles, ce qui fait qu'une partie du produit est perdu à chaque étape de la synthèse. Nous avons utilisé à notre avantage cette caractéristique considérée jusqu'à maintenant comme une lacune, souligne le professeur Voyer. Nous avons en quelque sorte enseigné un nouveau truc à un vieux toutou.»

Voici sommairement comment les chercheurs procèdent. Ils placent la résine oxime en suspension dans un solvant et ils y ajoutent, un à un, les acides aminés qui composent le peptide cyclique qu'ils veulent synthétiser. Après coup, le défi consiste à transformer ce peptide linéaire en peptide cyclique. Pour y arriver, ils introduisent un acide aminé réactif à la fin de la séquence. En optimisant les conditions de synthèse, l'extrémité du peptide se recourbe et vient se lier à l'autre extrémité, à la façon d'un serpent qui se mord la queue. Du coup, le peptide se libère de la résine oxime et il suffit de filtrer la solution pour récupérer le peptide cyclique désiré. Le procédé est non seulement efficace, mais il est plus écologique parce qu'il permet de recycler la résine oxime qui est libérée à l'étape finale.

«La beauté du procédé est qu'il est universel, souligne le professeur Voyer. Nous pouvons l'utiliser pour produire n'importe quel peptide cyclique naturel. Jusqu'à présent, nous sommes parvenus à en synthétiser plus d'une trentaine qui n'avaient jamais été produits en laboratoire auparavant. Avec l'équipement adéquat, il serait possible de produire des kilogrammes de chacun de ces peptides. Grâce à notre procédé, la communauté scientifique dispose maintenant d'une façon de produire des peptides cycliques naturels en quantités suffisantes pour en tester l'efficacité dans le traitement de différents problèmes de santé.»

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