Des chercheurs de l’Institut Weizmann pourraient avoir trouvé un moyen de nous protéger contre des attaques chimiques mortelles, telles que l’attaque au sarin du métro de Tokyo en 1995, qui a causé treize morts et des milliers de blessés. La méthode se fonde sur l’amélioration de l’enzyme de détoxification produite naturellement par le foie; ces travaux ont fait l’objet d’une publication dans la revue Chemistry & Biology en avril 2012.

“L’attaque au sarin à Tokyo a montré que les matières premières et le savoir-faire nécessaires à la production d’agents neurotoxiques mortels sont devenus disponibles en dehors des institutions gouvernementales ou militaires”, a déclaré Moshe Goldsmith, de l’Institut Weizmann. “Nous espérons que notre travail permettra de fournir un médicament prophylactique qui aura pour effet de protéger les secouristes, les policiers, ou d’autres équipes qui auraient à agir dans une zone contaminée à la suite d’une telle attaque. Par ailleurs, un tel médicament pourrait aussi être administré sur place aux personnes intoxiquées et améliorer considérablement leurs chances de survie.”

Aujourd’hui, la protection contre les agents neurotoxiques se fonde principalement sur des barrières physiques telles que masques à gaz et combinaisons de protection, qui sont loin d’être complètement imperméables. Après exposition, les gens sont traités avec des médicaments destinés à traiter les symptômes, mais ne supprimant pas l’agent neurotoxique. Moshe Goldsmith et le prof. Dan Tawfik espérent changer cela, en s’appuyant sur les principes de l’évolution pour produire une version plus efficace d’une enzyme produite naturellement par l’homme. Connue sous le nom de paraoxonase 1 (PON1), cette enzyme a été initialement nommée d’après sa capacité à détruire l’insecticide paraoxone.

PON1 peut inactiver les agents neurotoxiques de type G, tels que le sarin, le tabun, le soman et le cyclosarin, mais pas de manière suffisamment efficace. Le laboratoire du Prof. Tawfik se spécialise dans une technique appelée “évolution dirigée d’enzymes” avec laquelle ils introduisent artificiellement des mutations dans le gène codant pour une enzyme cible – dans ce cas PON1. Les versions mutées du gène sont ensuite clonées dans des bactéries qui synthétisent les enzymes. Ces enzymes sont ensuite testées, l’objectif étant de produire des enzymes capables de détoxifier les agents neurotoxiques de type G avant que ces agents ne puissent atteindre leur cible et provoquer des dommages. Les enzymes ayant réussi le test initial sont sélectionnées pour une autre série d’évolution dirigée, puis de tests.

Après quatre “tours” d’évolution dirigée, les chercheurs ont obtenu des enzymes PON1 mutantes étant jusqu’à 340 fois plus efficaces que la version initiale. Dans l’ensemble, les chercheurs ont rapporté que les PON1 mutantes étaient de 40 à 3400 fois efficaces que l’enzyme normale pour éliminer du métabolisme les trois agents neurotoxiques de type G les plus toxiques. Ces enzymes améliorées sont des candidates prometteuses au traitement préventif et curatif en cas d’attaque chimique.

“Nous espérons que nos enzymes seront en mesure d’agir de concert avec les médicaments actuellement disponibles pour améliorer les taux de survie après une intoxication,” dit Goldsmith. Plus largement, les résultats montrent la puissance de la technique d’évolution en laboratoire pour remodeler des enzymes existantes pour une variété d’utilisations.

Par Jonathan Garel, VI chercheur à l’Institut Weizmann de Rehovot

Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/70405.htm

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