La société Eurofins CALIXAR, spécialisée dans le développement et la production de protéines membranaires, le CNRS, l’Université de Toulouse et l’Université Paris Cité, ont acté le lancement d’un projet collaboratif avec pour objectif d'accélérer les étapes précliniques du développement pharmaceutique. Actuellement, près de 60 % des médicaments approuvés par la FDA ciblent des protéines membranaires mais ces dernières demeurent particulièrement complexes à étudier en raison notamment de l’environnement lipidique de la membrane des cellules. En effet, alors qu'elles représentent environ 30 % du génome humain, moins de 5 % de leurs structures tridimensionnelles ont été élucidées à ce jour. Dans le cadre d’une thèse CIFRE, la doctorante Magdalena Szczuka (Eurofins CALIXAR) aura pour ambition de coupler les simulations de dynamique moléculaire de ces protéines à l’intelligence artificielle. Ces approches originales permettront d’optimiser les développements en laboratoire, de les rendre plus précis, plus spécifiques et d’identifier des cibles thérapeutiques de haute qualité pour la recherche pharmaceutique et le développement de médicaments.
Plus de 15 ans de recherche scientifique
Les protéines membranaires constituent des cibles clés pour le développement de médicaments. Leur étude nécessite leur extraction des membranes biologiques, souvent à l’aide de détergents. Toutefois, il est difficile de prédire quel détergent permettra d’extraire la protéine de la membrane sans en altérer la conformation et l’activité. De nombreux essais expérimentaux coûteux sont donc nécessaires afin d’obtenir la protéine optimale pour l’application désirée. La société Eurofins CALIXAR mène ces études avec divers détergents propriétaires, fruit de plus de 15 ans de recherche scientifique sur des centaines de cibles membranaires développées par le passé.
Prédire l’effet des détergents sur les protéines membranaires
La modélisation moléculaire permet de mieux comprendre les interactions protéines-lipides. Matthieu Chavent (CNRS), responsable de l’équipe « Modélisation multi-échelle des membranes biologiques et de leurs interactions » au Laboratoire de microbiologie et de biologie moléculaire (LMGM – CNRS/Université de Toulouse) au sein du Centre de biologie intégrative (CBI – CNRS/Université de Toulouse), est expert en modélisation multi-échelles appliquée aux protéines membranaires. Par ailleurs, les avancées en intelligence artificielle (IA) facilitent l’analyse de données complexes. Pierre Poulain travaille au Laboratoire de biochimie théorique (LBT - CNRS/Université Paris Cité) sur l’exploitation de grands jeux de données en dynamique moléculaire.
Ce projet vise à combiner les données expérimentales de Eurofins CALIXAR, les savoir-faire des scientifiques du CNRS pour prédire l’effet des détergents sur l’extraction et la stabilisation de ces protéines membranaires. Cette approche vise à rationaliser le développement expérimental, voire identifier de nouvelles familles de détergents. Le projet se déroulera sur une durée de trois ans et sera rapidement mis en œuvre à la suite du stage de Master 2 de Magdalena Szczuka.
A propos d’Eurofins CALIXAR :
Fondée en janvier 2011, CALIXAR est issue du laboratoire Microbiologie Moléculaire et Biochimie Structurale (MMSB - Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS) et repris depuis avril 2023 par le groupe Eurofins scientific SE, dirigée par Rodolphe Simonot, et issu du laboratoire et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (CEISAM – Nantes Universités, CNRS). Composée d'une équipe hautement qualifiée de 12 personnes (dont 5 titulaires d'un doctorat), l'équipe de Eurofins CALIXAR est basée à Lyon. Référence mondiale en matière de science des protéines membranaires natives, les cibles ainsi développées sont utilisées pour le développement de nouveaux médicaments et anticorps, la formulation de vaccins et la découverte de pistes de recherche grâce à la conception de médicaments basée sur la structure ou sur des tests de criblage à haut débit.
A propos du CNRS :
Acteur majeur de la recherche fondamentale à l’échelle mondiale, le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position singulière de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines scientifiques pour éclairer et appréhender les défis du monde contemporain, en lien avec les acteurs publics et socio-économiques. Ensemble, les sciences se mettent au service d’un progrès durable qui bénéficie à toute la société. Le CNRS en Occitanie Ouest constitue le 1er site hors Ile de France en potentiel humain de recherche (chercheurs, ingénieurs, techniciens), réparti au sein de 60 structures qui assurent un rayonnement de l’organisme dans l’ensemble des disciplines scientifiques
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