Une base de données pour accélérer le repositionnement de médicaments

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NICEdrug.ch peut permettre aux scientifiques d’évaluer plus rapidement les

NICEdrug.ch peut permettre aux scientifiques d’évaluer plus rapidement les médicaments potentiels, y compris la façon dont ils sont métabolisés par l’organisme et leurs éventuels effets secondaires. © Laboratoire de biotechnologie computationnelle des systèmes / EPFL

NICEdrug.ch, une nouvelle base de données développée par des chercheuses et chercheurs de l’EPFL, peut permettre aux scientifiques d’évaluer plus rapidement les médicaments potentiels, y compris la façon dont ils sont métabolisés par l’organisme et leurs éventuels effets secondaires.

Des scientifiques de l’EPFL ont créé une nouvelle base de données en libre accès contenant des informations sur les candidats-médicaments et la manière dont ils sont métabolisés par l’organisme, ce qui pourrait contribuer à accélérer le repositionnement d’anciens médicaments comme nouveaux traitements.

Il existe un besoin urgent de traitements plus efficaces pour de nombreuses pathologies, dont le COVID-19, le cancer et le paludisme. Mais le processus de développement de nouveaux médicaments est coûteux, peut prendre des décennies et conduit souvent à l’échec des traitements. La base de données, nommée NICEdrug.ch et présentée dans eLife, pourrait contribuer à accélérer le processus en aidant les scientifiques à trouver des médicaments existants prometteurs qui pourraient être repositionnés pour ces maladies.

«En trouvant un moyen d’améliorer la façon dont nous découvrons et concevons de nouveaux médicaments, nous pourrions réduire le temps et les coûts impliqués dans le processus de développement des médicaments», déclare Homa Mohammadi Peyhani, autrice principale et chercheuse postdoctorante au Laboratoire de biotechnologie computationnelle des systèmes de l’EPFL.

Pour les aider, Homa Mohammadi Peyhani et ses collègues ont créé la base de données NICEdrug.ch, qui contient des informations sur 250 000 molécules de médicaments potentiels. La base de données comprend une analyse détaillée sur la structure des médicaments, les enzymes qu’ils ciblent, la manière dont ils sont susceptibles d’être modifiés par le métabolisme humain et leurs potentiels effets secondaires.

En utilisant sa base de données, l’équipe a montré qu’elle pouvait prédire avec précision le comportement des paires médicament-enzyme dans environ 70 % des cas, et qu’elle était exacte à 100 % pour la moitié des paires testées.

Elle a ensuite utilisé sa base pour rechercher des médicaments susceptibles d’être repositionnés pour le cancer, l’hypercholestérolémie, le paludisme et le COVID-19. Cette recherche a permis de trouver des idées sur la façon dont les scientifiques pourraient atténuer les effets secondaires toxiques du 5-fluorouracile, un médicament contre le cancer. L’équipe a également identifié le shikimate 3-phosphate comme médicament potentiel pour traiter le stade hépatique du paludisme avec moins d’effets secondaires. Elle a aussi déterminé plus de 1 300 médicaments anti-COVID-19 potentiels, dont certains sont déjà utilisés en toute sécurité pour traiter un certain nombre d’autres pathologies. D’autres études sont maintenant nécessaires pour valider le repositionnement de ces médicaments pour cette maladie.

Les chercheurs ont mis la base de données NICEdrug.ch en libre accès. En plus d’aider à trouver de nouvelles utilisations pour les médicaments existants, la base de données pourrait aider les scientifiques à comprendre pourquoi certains médicaments ont des effets secondaires et à trouver des moyens de les atténuer ou à explorer des médicaments de substitution.

«Notre espoir est que les scientifiques et les responsables de l’industrie pharmaceutique puissent utiliser cette base de données unique pour mieux éclairer leurs recherches et leurs décisions cliniques. Cela leur permettra de gagner du temps, de l’argent et finalement de sauver des vies», conclut Vassily Hatzimanikatis, auteur principal et professeur associé de génie chimique et de bio-ingénierie à l’EPFL.

References

Homa Mohammadi Peyhani, Anush Chiappino-Pepe, Kiandokht Haddadi, Jasmin Hafner, Noushin Hadadi, Vassily Hatzimanikatis
"NICEdrug.ch, a workflow for rational drug design and systems-level analysis of drug metabolism"
2021-08-03, eLife 2021;10:e65543, doi: 10.7554/eLife.65543


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