Les civils et les troupes militaires sont exposés à des agents toxiques sous forme de pesticides et d'armes chimiques - produits chimiques pouvant causer des lésions cérébrales. Maintenant, les chercheurs avancent la stabilité d'une protéine qui peut contrer ces produits chimiques toxiques, ce qui peut empêcher les lésions cérébrales.

La recherche a été menée par le professeur Jin Kim Montclare et Richard Bonneau, de l'Université de New York, et est publié dans le journal ChemBioChem . L'étude se concentre sur les organophosphates détoxifiants - composés fréquemment utilisés dans les pesticides et le gaz sarin utilisé dans les dispositifs de guerre.

Les organophosphates se trouvent dans les pesticides et les armes chimiques, et peuvent causer des dommages permanents au cerveau.

L'équipe a examiné les protéines connues sous le nom de phosphotriesterases, qui sont capables de dégrader les produits chimiques toxiques utilisés dans l'industrie et la guerre. Ils expliquent que les organophosphates se lient aux neurotransmetteurs du cerveau, ce qui entrave leur capacité à fonctionner correctement, causant des dommages permanents.

Des études antérieures ont montré que même une exposition de faible niveau aux organophosphates endommage le cerveau et le système nerveux. Dans une étude de 2012, le Dr Mackenzie Ross, du University College de Londres au Royaume-Uni, a noté que la majorité des études des 20 dernières années montrent un lien significatif entre même l'exposition de bas niveau aux produits chimiques et la fonction cognitive altérée.

"Les organophosphates posent un énorme danger pour les personnes et la faune", explique le professeur Montclare dans cette dernière étude "et, malheureusement, il n'est pas inhabituel pour les humains d'entrer en contact avec ces composés, que ce soit par exposition à un pesticide ou par une attaque de guerre chimique intentionnelle".

Elle ajoute qu'ils savent que les phosphotriesterases sont capables de détoxifier ces composés, mais jusqu'à présent, «ils étaient trop fragiles pour être utilisés de manière thérapeutique».

Plus précisément, ces protéines étaient limitées par leur demi-vie courte et leur instabilité à des températures élevées. Mais l'équipe a créé une méthode pour les réorganiser en assimilant un acide aminé fluoré artificiel et une biologie informatique.

Nouvelle protéine plus stable, avec les mêmes capacités de désintoxication

Pour ce faire, le Prof. Montclare et son équipe ont utilisé le logiciel de modélisation informatique de Rosetta pour trouver des séquences dans la protéine de phosphotriesterase fluorée qui pourraient être modifiées pour augmenter les protéines et les rendre thérapeutiquement viables.

Leur nouvelle méthode a produit une protéine thermo-stable avec une demi-vie plus longue. Ce que cela signifie, c'est qu'ils ont créé une version plus stable de la protéine avec les mêmes capacités de désintoxication de la version originale et instable.

En tant que tel, le professeur Montclare dit que cette protéine réorganisée pourrait être utilisée pour prévenir les lésions nerveuses à la suite d'une attaque par gaz ou d'une exposition aux pesticides, en ajoutant:

"Souvent, les stocks d'agents chimiques sont désaffectés par des procédés qui impliquent un traitement par la chaleur et des réactifs chimiques caustiques pour la neutralisation, suivis de l'élimination des matières dangereuses. Ces protéines pourraient accomplir cette même tâche par voie enzymatique, sans besoin de réacteurs et de formation de sous-produits dangereux".

L'équipe, dont le processus est en instance de brevet, prévoit commencer le développement d'utilisations thérapeutiques pour cette protéine modifiée.

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