La chimie organique a la capacité de produire à haut débit des molécules de structure voisine, mais comment identifier, parmi ces milliers de molécules, celle qui présente le meilleur profil pour un effet sur le vivant? Explorateurs du vivant, les biologistes et les pharmacologues cherchent à décrypter les interactions entre molécules. À cette fin, la technique de transfert d’énergie bioluminescente par résonance (BRET) connaît un développement fulgurant, avec une application phare : le criblage de nouveaux candidats médicaments. Entretien avec Céline Galés, chargée de recherche à l’unité Inserm U858, équipe 8: «Innovation pharmacologique et clinique du système nerveux autonome», à Toulouse.

En quoi consiste la technique BRET ?

« Le transfert d’énergie bioluminescente par résonance (BRET) relève d’un phénomène biophysique. Ce principe se retrouve chez certains animaux marins (Aequorea victoria) qui émettent naturellement de la lumière dans les grands fonds marins. La bioluminescence se produit par transfert d’énergie par résonance entre une molécule donneuse d’énergie, la luciférase de Renilla reniformis (RLuc), et une protéine fluorescente acceptrice (GFP). Ce transfert d’énergie ne se produit que lorsque les deux partenaires sont distants de moins de 100Å. Cette technique est très sensible aux changements de distance, puisque son efficacité diminue proportionnellement à la distance entre le donneur et l’accepteur d’énergie à la puissance 6. En greffant ces deux molécules sur une protéine d’intérêt, nous sommes capables d’observer la variation de la distance entre les différents domaines ou sous-unités de la protéine étudiée. »

À quoi le BRET sert-il en pratique ?

« Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la cible d’environ 40 % des médicaments. Dans ce domaine, le BRET trouve une application directe, puisque cette technique permet non seulement de savoir si une molécule est un ligand d’une protéine cible, mais également si ce nouveau produit induit un changement de conformation du récepteur. Cet outil très sensible est idéal pour mesurer les interactions protéine-protéine en temps réel dans des cellules vivantes. Certains travaux ont fait leurs preuves en crible grande échelle pour chercher de nouveaux candidats médicaments. Plus récemment l’utilisation d’essais BRET a pu être étendue à d’autres familles de récepteurs qui devraient permettre l’identification de molécules modulant les interactions du récepteur oncogène à l’EGF (récepteur tyrosine kinase) avec certains de ses effecteurs cellulaires. »

Faut-il une expertise particulière pour l’utiliser ?

« Il faut un minimum de savoir-faire pour fabriquer les protéines de fusion (ajout de RLuc et GFP sur les molécules étudiées) et caractériser leur activité, mais surtout pour interpréter à leur juste valeur les signaux mesurés. L’industrie manque encore de ces compétences ; les futurs pharmaciens ont donc tout intérêt à se familiariser avec ce type de technique d’avenir. »

Pour en savoir plus

Disponible sur Pubmed :

• Galés C. et al., Probing the activation-promoted structural rearrangements in preassembled receptor – G-protein complexes, Nature Structural & Molecular Biology - 13, 778 - 786 (2006).
• Galés C. et al., Real-time monitoring of receptor and G-protein interactions in living cells. Nature Methods - 2, 177 - 184 (2005).

Mise à jour : octobre 2007.

Source : Pharmag n° 12.