Diamond Light Source – le synchrotron national du Royaume-Uni
COVID-19 retarde la recherche et le traitement du cancer. Nous rattrapons certains des chercheurs sur le cancer qui utilisent leur expertise, leur expérience et leur équipement pour aider à lutter contre le COVID-19 et remettre les services de cancérologie sur les rails.
À la suite de la pandémie de COVID-19, de nombreux laboratoires de recherche ont fermé ou considérablement ralenti dans le but de protéger leur personnel.
Mais dans l’Oxfordshire, un bâtiment en forme de beignet de 1 800 pieds est toujours ouvert pour la science – c’est-à-dire la science liée au COVID-19. Il s’agit du synchrotron Diamond, un accélérateur de particules qui agit comme un microscope géant et permet aux scientifiques d’observer la structure et la forme des molécules avec des détails exceptionnels.
Des chercheurs de la Cancer Research UK Newcastle Drug Discovery Unit de l’Université de Newcastle ont exploité la puissance du synchrotron pour identifier les médicaments contre le cancer du futur. Désormais, la technologie de pointe qu’ils ont développée aide les professeurs Steve Wedge, Martin Noble et Mike Waring à découvrir de nouveaux médicaments potentiels contre le COVID-19.
À un moment où les mesures prises pour ralentir la propagation du virus nous empêchent de nous concentrer pleinement sur notre travail pour vaincre le cancer, ils font partie des nombreuses équipes financées par Cancer Research UK qui mettent leur expertise et leurs technologies de pointe à disposition pour accélérer la recherche. pour les traitements COVID-19.
Bases de données de médicaments intelligentes
À des centaines de kilomètres de là, le professeur Bissan Al-Lazikani de l’Institute of Cancer Research de Londres vient de dévoiler une version mise à jour de sa base de données « intelligente » canSAR, qui a été optimisée pour COVID-19.
CanSAR est une base de données puissante qui rassemble les résultats de la recherche sur le cancer. Il relie des milliards de résultats expérimentaux et de mesures pour donner un aperçu complet de certaines des questions fondamentales de la découverte de médicaments contre le cancer. Au cours des 10 dernières années, il a été utilisé par les chercheurs et les entreprises pour mieux comprendre le cancer et aider à orienter le développement de médicaments. Ce qui aurait autrement pris 2 à 3 semaines pour la recherche et l’examen, canSAR peut le réaliser en quelques minutes.
Cette rapidité et cette clarté sont inestimables dans la situation actuelle, alors que la communauté des chercheurs se démène pour un vaccin et que les preuves concernant les traitements potentiels évoluent constamment.
La nouvelle ressource Coronavirus-CanSAR est mise à jour quotidiennement et intègre des données du monde entier sur ce que l’on sait du COVID-19 et des virus similaires, comment ils interagissent avec le corps humain, ainsi que des informations sur les médicaments et les essais cliniques.
La ressource utilise également les outils d’IA uniques de canSAR pour aider les chercheurs à prioriser les meilleures avenues pour explorer et découvrir des opportunités cachées pour la découverte potentielle de nouvelles thérapies.
« À l’heure actuelle, il y a beaucoup d’opportunités qui pourraient être manquées avec les méthodes conventionnelles, car il y a tellement de chaos », explique Al-Lazikani.
« Mais notre analyse de toutes les informations 3D pertinentes que nous avons dans la base de données, et que canSAR nous a permis de faire très rapidement, a déjà souligné que la façon dont le virus interagit avec les cellules humaines pourrait être une bonne cible pour la découverte de médicaments. »
Ce type d’information est de la poudre d’or pour l’équipe de Newcastle, dont la spécialité est de trouver des médicaments qui agissent contre des cibles spécifiées.
Accélérer la découverte de médicaments
En principe, identifier un nouveau médicament prometteur n’est pas très différent de lancer des centaines de petites molécules sur une cible cancéreuse pour voir ce qui colle. Seules ces molécules doivent être soigneusement sélectionnées pour produire les candidats les plus prometteurs.
L’incroyable puissance du synchrotron est de montrer exactement comment et où ces molécules se fixent à la cible – une idée puissante qui aide à dépister les futurs médicaments les plus prometteurs, avant qu’ils ne soient affinés pour les rendre plus efficaces pour cibler le cancer. « Si vous réussissez le processus de dépistage, vous avez les meilleures chances de développer des choses vers un médicament », explique Noble.
Ainsi, lorsque l’équipe du synchrotron Diamond a demandé à utiliser sa bibliothèque de molécules pour cribler des médicaments contre une cible COVID-19, les chercheurs ont immédiatement accepté. Le criblage a renvoyé deux candidats qui peuvent se lier à une protéine trouvée sur le virus. « Ils se lient d’une manière qui, selon nous, empêcherait la protéine virale de fonctionner », explique Waring, « donc s’ils sont développés davantage, ils pourraient être efficaces pour ralentir la capacité du virus à se multiplier ».
L’équipe espère maintenant lancer le processus de développement de médicaments pour affiner les molécules petit à petit, chaque étape les rapprochant d’un médicament utilisable. Ils commenceront par faire en sorte que les médicaments s’attachent mieux à leur cible, et plus tard, ils s’assureront que les médicaments vont là où ils sont nécessaires et n’affectent pas d’autres parties du corps.
C’est un processus qui peut prendre des années, mais qui doit commencer maintenant si nous voulons parvenir à un contrôle à long terme du COVID-19.
« Ce virus ne va probablement pas disparaître », concède Noble. « Il est donc fort probable que nous ayons besoin d’un traitement pour cela dans les années à venir, et potentiellement pour d’autres formes mutées du virus également. »
Mais il y aura un autre bénéficiaire, plus immédiat : la recherche contre le cancer. L’utilisation de leur bibliothèque dans le synchrotron Diamond aide les scientifiques à l’affiner, ce qui signifie qu’elle sera finalement plus performante pour la découverte de médicaments contre le cancer.
Regarder vers l’avenir
Semblable à la bibliothèque de médicaments de Newcastle, la plate-forme canSAR évolue constamment et les chercheurs apprennent des innovations mises en place pour Coronavirus-CanSAR, comme l’interface conviviale qu’ils ont développée pour visualiser facilement tous les essais cliniques COVID-19 en cours.
« Nous avons construit le canSAR en oncologie pour inclure de nombreuses informations provenant de l’extérieur du cancer dont nous pouvons tirer des enseignements. C’est pourquoi c’était une plateforme naturelle pour s’adapter à la recherche sur les coronavirus. Et maintenant, les enseignements que nous avons tirés de cet exercice vont revenir en arrière et améliorer notre plateforme de lutte contre le cancer », explique Al-Lazikani, « car ce serait très utile pour les oncologues. »
Malgré les résultats encourageants dans le domaine du COVID-19, il existe une agitation latente dans notre communauté de recherche. Trouver des médicaments pour cibler le cancer reste la mission principale, mais avec COVID-19 retardant la recherche, le traitement et les soins contre le cancer, l’utilisation d’une partie de notre expertise scientifique pour lutter contre le virus nous aidera finalement à mieux soutenir les personnes touchées par le cancer.
« Nous devenons également inventifs pour trouver des moyens de poursuivre nos recherches contre le cancer, par exemple en sous-traitant ce que nous pouvons à des laboratoires encore opérationnels pour poursuivre les projets de découverte de médicaments », déclare Wedge.
« Nos chercheurs sont impliqués dans l’analyse des données et le travail à domicile de différentes manières, mais ils veulent désespérément revenir à la normale. »
Daimona Kounde est responsable des médias scientifiques à Cancer Research UK.