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Fait marquant | Communiqué de presse

Des métaux pour traiter le cancer ?


Une collaboration fructueuse entre des chimistes et des biologistes a permis d'identifier l'action d'une nouvelle classe de molécules, les polyoxométallates [1], composés principalement de métaux et d'oxygène. Ces molécules inhibent spécifiquement et de façon très puissante la protéine-kinase CK2, une enzyme hyperactivée dans de nombreux cancers. Le rôle déterminant de cette enzyme dans le contrôle de la prolifération et de la survie cellulaire en fait une cible importante pour la recherche de nouveaux médicaments. Ces travaux viennent d'être publiés dans la revue Chemistry and Biology par des chimistes de l'Institut de chimie moléculaire (CNRS / UPMC) et des biologistes de l'institut de Recherches en Technologies et Sciences pour le Vivant.

Publié le 17 juillet 2008

La dérégulation de l’expression de la protéine kinase CK2 en fait un marqueur des cancers du poumon, de la prostate et de certaines leucémies. Une nouvelle famille d'inhibiteurs de la CK2 a été mise en évidence par une équipe du laboratoire TS et leur site potentiel de fixation sur l’enzyme identifié. Parce que ce nouveau site n’entre pas en compétition avec le site catalytique de cette protéine kinase, le développement de nouveaux inhibiteurs devient envisageable dans le cadre de nouveaux protocoles thérapeutiques anti-cancéreux.

Les enzymes de phosphorylation [2] dont fait partie la protéine-kinase CK2 jouent un rôle crucial dans le contrôle de la prolifération cellulaire. Leur dysfonctionnement est impliqué dans de nombreux cancers ; d'où un développement accru, ces dernières années, de recherches de molécules capables d'inhiber l'activité de ces enzymes. Les inhibiteurs actuellement connus de la CK2 sont tous des composés organiques qui neutralisent l'activité de l'enzyme en se fixant sur son site catalytique [3].

© B. Hasenknopf
À gauche, structure de la protéine-kinase CK2 et à droite, structures de différentes molécules de polyoxométallates (POM).


L'originalité des travaux des chercheurs de l'Institut de chimie moléculaire et de l'Institut de recherche en technologies et sciences pour le vivant est d'avoir mis en évidence une nouvelle classe d'inhibiteurs de la CK2. Il s'agit de molécules inorganiques : les polyoxométallates (POM), composées principalement de métaux (molybdène et tungstène) et d'oxygène. Ils constituent les inhibiteurs de la CK2 les plus puissants actuellement connus. En effet, ils agissent à de très faibles concentrations (nanomolaires). De plus, les chercheurs ont montré que le mode d'action des POM, bien que non encore élucidé, est totalement inédit : contrairement aux inhibiteurs organiques, les POM ne se fixent pas sur le site catalytique de l'enzyme.
Les perspectives de ces résultats sont nombreuses : élucider le mécanisme d'action de ces nouvelles molécules, rechercher l'entité moléculaire minimale responsable de l'inhibition et finalement mieux comprendre le fonctionnement de la CK2, une enzyme importante dans le domaine de la santé. À plus long terme, ces résultats devraient également ouvrir de nouvelles approches pour concevoir de futurs médicaments anti-cancer.

(1) Les polyoxométallates sont des édifices inorganiques anioniques de type métal-oxygène possédant des propriétés catalytiques intéressantes.
(2) Les enzymes de phosphorylation appelées protéine-kinases sont capables de greffer un groupement phosphate sur des protéines qui peuvent être des enzymes inactives. Ce greffage permet alors une activation de ces enzymes « silencieuses ». Les protéine-kinases assurent ainsi un rôle déterminant sur le contrôle de l'activité de nombreuses enzymes dans la cellule.
(3) Le site catalytique d'une enzyme est une région particulière où se lient les substrats et où se produit la réaction enzymatique.

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