Recherche de nouvelles substances actives contre l'atrophie musculaire
Avec l'âge ou en raison d'une maladie, les capacités physiques peuvent fortement diminuer. Pour les personnes concernées, cela signifie souvent une perte de qualité de vie et d'indépendance. Stefan Peters a donc mené des recherches sur de nouvelles substances actives contre l'atrophie musculaire dans le cadre de son doctorat coopératif à l'université de Cologne et à l'école technique de Cologne. Il a ainsi fabriqué et testé 67 nouvelles substances. Dans les premières expériences, la plus efficace de ces substances est 50 fois plus active que les composés de référence sur lesquels elle est basée.
"Dans le cadre de l'évolution démographique, les phénomènes complexes liés à l'âge, comme la fragilité physique, ne cessent d'augmenter. Plus de dix pour cent des personnes de plus de 60 ans sont touchées par la sarcopénie, c'est-à-dire la dégradation musculaire liée à l'âge. Étant donné que la maladie se manifeste à domicile, qu'elle évolue de manière insidieuse et qu'elle diffère d'une personne à l'autre, on peut supposer que le nombre de cas non recensés est élevé. S'y ajoutent des cas de cachexie. Dans ce cas, la perte musculaire est causée par des maladies telles que le cancer, l'insuffisance cardiaque chronique ou l'inflammation chronique", explique Peters. Les conséquences sont souvent immenses. Ainsi, la dégénérescence musculaire peut notamment entraîner une faiblesse physique, des problèmes d'équilibre, une mobilité réduite et un risque accru de chute.
Jusqu'à présent, il n'existe pas encore de médicaments sans effets secondaires hormonaux graves pouvant être utilisés en cas d'atrophie musculaire, explique Peters : "Une thérapie passe actuellement par la mobilisation des patients* au moyen de la physiothérapie et d'une activité sportive accrue ainsi que par un changement de régime alimentaire". Mais comme ces mesures n'apportent qu'une aide limitée, le besoin de nouvelles substances actives est élevé, a-t-il ajouté.
La myostatine, une vis de réglage décisive pour la croissance musculaire
Dans le cadre de son doctorat, Peters s'est penché sur la synthèse de substances destinées à inhiber la protéine myostatine. "La myostatine est produite dans le corps humain et limite la croissance musculaire. Elle veille à ce que les muscles ne se développent pas de manière incontrôlée et que le corps ne soit donc pas surchargé. C'est particulièrement crucial lors du développement du corps, pour maintenir l'équilibre entre la construction et la croissance excessive". Dans certains cas de dégénérescence musculaire, il pourrait toutefois être inhibé de manière contrôlée sans conséquences graves pour l'organisme.
"Différentes études ont montré qu'en cas de sarcopénie et de cachexie, la myostatine est produite en plus grande quantité dans le corps. Il existe donc ici un potentiel pour adresser cette vis de réglage avec une substance active", explique Peters. En revanche, dans certaines maladies neuromusculaires dégénératives comme la dystrophie musculaire, on a constaté une diminution du niveau de myostatine. Cela montre que le corps réagit de manière naturelle à la dégénérescence musculaire. "Une substance active qui inhibe en plus la myostatine n'est pas utile ici - le corps a déjà tourné lui-même cette vis de réglage".
Au total, 67 nouveaux composés ont été créés et testés.
Les points de départ de la synthèse étaient deux composés de référence déjà existants, qui visent la myostatine ou une autre molécule apparentée à la myostatine. "Ces composés sont ce que l'on appelle des candidats médicaments. Cela signifie que ces substances font encore l'objet de recherches, mais que leur structure et leur effet ont déjà été caractérisés scientifiquement", explique Peters.
Il a d'abord optimisé ces composés de manière théorique à l'aide d'une bibliothèque de substances et de procédés assistés par ordinateur. "Pour cela, j'ai remplacé des composants et analysé l'influence de ces adaptations sur les effets des substances. Cela permet de comprendre les relations structure-effet et de produire de manière ciblée des substances ayant les propriétés souhaitées", explique Peters.
Dans le cadre de la promotion, 67 substances prometteuses ont été créées au total, que Peters a ensuite testées en collaboration avec la post-doctorante Dr Viktoria Marquardt du groupe de travail du Prof. "Pour ce faire, nous avons introduit les substances dans une culture cellulaire traitée à la myostatine et avons ensuite détecté leur effet", explique Peters.
Une contribution importante à la recherche fondamentale
"Les tests ont été instructifs à bien des égards : nous avons pu exclure de nombreux composés ayant peu d'effets et en même temps en identifier cinq qui sont particulièrement actifs et donc potentiellement prometteurs. La substance ayant le plus d'effet était 50 fois plus active que les composés de référence", explique Peters. Les résultats de son travail constituent une contribution importante à la recherche fondamentale, comme il l'explique encore : "En synthétisant et en testant de nouveaux composés, il est possible de tirer des conclusions plus approfondies sur les relations structure-effet. Sur cette base, les composés les plus prometteurs issus de mon travail peuvent désormais être optimisés dans le cadre de travaux de recherche supplémentaires".
Sherif El Sheikh de la faculté des sciences appliquées : "Dans une prochaine étape, les substances seront testées sur de véritables cellules et fibres musculaires afin de vérifier si un effet positif sur la croissance musculaire peut être constaté. Cela doit se faire en coopération avec le Centre allemand pour l'aéronautique et l'aérospatiale à Cologne, où l'on pourra également vérifier si les substances peuvent contrer la dégradation musculaire en apesanteur, c'est-à-dire dans l'espace".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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