« Cette découverte nous permet d’exploiter les exosomes pour acheminer n’importe quelle protéine dans l’ensemble du corps », a déclaré le Dr Michael Rudnicki. Elle ouvre la voie à un tout nouveau domaine de développement de médicaments ».Des chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa et de l’Université d’Ottawa ont découvert un code à 18 chiffres qui permet aux protéines de se fixer aux exosomes – de minuscules morceaux de cellules pincées qui se déplacent dans le corps et délivrent des signaux biochimiques. Cette découverte, publiée dans Science Advances, a des implications majeures pour le domaine en plein essor de la thérapie par exosomes, qui cherche à exploiter les exosomes pour délivrer des médicaments contre diverses maladies.
« Les protéines sont les médicaments internes de l’organisme, mais elles ne circulent pas nécessairement bien dans le corps », a déclaré le Dr Michael Rudnicki, auteur principal de l’étude et directeur du Programme de médecine régénératrice à L’Hôpital d’Ottawa et professeur à l’Université d’Ottawa. « Cette découverte nous permet d’exploiter les exosomes pour acheminer n’importe quelle protéine dans l’ensemble du corps. Elle ouvre la voie à un tout nouveau domaine de développement de médicaments ».
Le Dr Rudnicki et son équipe ont découvert le code postal ciblant les exosomes dans une protéine appelée Wnt7a, qui joue un rôle essentiel dans le développement, la croissance, la régénération et le cancer. Ils ont d’abord montré que Wnt7a peut se fixer aux exosomes. Ils ont ensuite supprimé différentes parties de la protéine Wnt7a jusqu’à ce qu’ils trouvent la plus petite partie responsable du ciblage des exosomes. Ils ont appelé cette partie, qui consiste en 18 acides aminés, le peptide de liaison aux exosomes (PLE). Ils ont ensuite découvert que le PLE se liait à des protéines appelées Coatomers sur les exosomes et que le PLE pouvait être utilisé pour cibler n’importe quelle protéine sur les exosomes.
« Les chercheurs essaient depuis des années de transformer Wnt7a en médicament pour la régénération musculaire, mais il est très difficile d’acheminer Wnt7a dans tout l’organisme, car elle est recouverte de molécules grasses qui ne se mélangent pas bien avec les fluides corporels », a déclaré l’auteure principale, Uxia Gurriaran-Rodriguez, Ph.D., ancienne boursière postdoctorale dans le groupe du Dr Michael Rudnicki, qui travaille maintenant au Centre de recherche coopérative en biosciences (CIC bioGUNE) en Espagne. « Maintenant que nous savons comment Wnt7a se fixe aux exosomes, nous avons résolu ce problème et nous pouvons maintenant accélérer le développement de médicaments pour des maladies dévastatrices telles que la dystrophie musculaire de Duchenne ».
Les exosomes sont devenus un domaine de recherche majeur pour les laboratoires universitaires et les compagnies biopharmaceutiques, et DelveInsight prévoit une croissance « exceptionnelle » dans ce domaine. L’Hôpital d’Ottawa, en collaboration avec l’Université d’Ottawa et d’autres partenaires, est devenu un chef de file dans la combinaison d’exosomes avec des protéines, de l’ARN et d’autres biomolécules pour mettre au point de nouvelles thérapies. Le Centre de fabrication de produits biothérapeutiques de L’Hôpital d’Ottawa continuera à jouer un rôle clé dans l’application de cette partie prometteuse de l’écosystème d’innovation des sciences de la vie au profit des patients.
Référence : Identification of the Wnt signal peptide that directs secretion on extracellular vesicles. Science Advances. Uxia Gurriaran-Rodriguez, David Datzkiw, Leandro G. Radusky, Marie Esper, Ehsan Javandoost, Fan Xiao, Hong Ming, Solomon Fisher, Alberto Marina, Yves De Repentigny, Rashmi Kothary, Mikel Azkargorta, Felix Elortza, Adriana L. Rojas, Luis Serrano, Aitor Hierro and Michael A. Rudnicki. DOI : 10.1126/sciadv.ado5914
Financement et remerciements
Cette recherche a été financée par Defeat Duchenne Canada, les Instituts de recherche en santé du Canada, les National Institutes for Health Research des États-Unis, le Programme de bourses d’études supérieures du Canada Frederick Banting et Charles Best, l’Institut ontarien de médecine régénératrice, le Réseau de cellules souches et le Ministerio de Ciencia e Innovación (Espagne). L’équipe de recherche responsable est basée au sein du Programme de médecine régénératrice de l’Institut de recherche de l’Hôpital d’Ottawa (IRHO), qui comprend le Centre Sprott pour la recherche sur les cellules souches et le Centre de médecine régénératrice Sinclair. Les institutions collaboratrices sont l’Institut des sciences et technologies de Barcelone (Centre de régulation génomique) et le Centre de recherche coopérative en biosciences (CIC bioGUNE). Les installations centrales de l’IRHO utilisées dans cette recherche comprennent la spectrométrie de masse, la cytométrie de flux et la bioinformatique. Les chercheurs sont les inventeurs du brevet en instance détenu par l’IRHO qui couvre l’utilisation du PLE pour cibler les protéines dans les exosomes. Tous les chercheurs de L’Hôpital d’Ottawa se conforment à un cadre d’innovation responsable axé sur l’élaboration et la commercialisation responsables des innovations.
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