La découverte d’une forme tétramérique du récepteur 5-HT3A pourrait révolutionner les options de thérapie médicamenteuse.
Une nouvelle étude a identifié une nouvelle cible thérapeutique qui pourrait complètement changer le traitement des troubles de santé mentale et gastro-intestinaux. Des chercheurs du Centre Max Delbrück de médecine moléculaire, dirigés par le Dr Bianca Introini et le professeur Misha Kudryashev, ont découvert une forme intermédiaire du récepteur de la sérotonine 5-HT3A. Cette structure intermédiaire pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements ciblés pour des maladies telles que la dépression, la schizophrénie et les nausées induites par la chimiothérapie. L’étude, publiée dans The EMBO Journal, marque une avancée passionnante dans la compréhension de la biologie des récepteurs de la sérotonine et de ses implications pour le développement de médicaments.
La sérotonine, souvent appelée « neurotransmetteur du bien-être », joue un rôle essentiel dans la régulation de l’humeur, de l’activité neuronale et de diverses fonctions cognitives. Les médicaments ciblant les récepteurs de la sérotonine sont couramment utilisés en psychiatrie et en neurologie, pour aider les patients souffrant de dépression, d’anxiété et de troubles de l’humeur. Cependant, ces médicaments peuvent souvent s’accompagner d’effets secondaires qui limitent leur efficacité, créant ainsi une demande pour des thérapies plus ciblées. Le récepteur 5-HT3A, contrairement à la plupart des récepteurs de la sérotonine, fonctionne comme un canal ionique – un type de protéine qui contrôle le flux d’ions à travers les membranes cellulaires.
L’équipe de recherche a pu mieux comprendre la structure du récepteur 5-HT3A en se concentrant sur sa structure. Grâce à la cryomicroscopie électronique, une technique d’imagerie avancée qui permet aux scientifiques de visualiser les protéines au niveau atomique, ils ont découvert une forme tétramérique du récepteur. Ce résultat est important car les récepteurs 5-HT3A sont généralement composés de cinq sous-unités, formant ce que l’on appelle une structure pentamérique. Cependant, dans certains cas, les chercheurs ont trouvé des molécules constituées de seulement quatre sous-unités.
Ce qui rend cette structure intermédiaire particulièrement intéressante est la difficulté d’étudier les protéines membranaires, qui résident au plus profond des cellules. Il est difficile d’isoler et d’analyser ces protéines, et la découverte de cette forme tétramérique est donc rare. L’identification de cette structure offre de nouvelles opportunités passionnantes pour le développement de médicaments. En ciblant cette étape intermédiaire de l’assemblage du récepteur, les scientifiques pourraient influencer la forme et la fonction finales du récepteur, offrant ainsi de nouvelles façons de réguler les niveaux de sérotonine sans les effets secondaires associés aux thérapies actuelles.
Des études plus poussées, notamment des simulations informatiques en collaboration avec l’Institut de biomédecine et de biotechnologie de Shenzhen, en Chine, ont révélé que la forme tétramérique existe dans deux états distincts. L’un d’eux implique un domaine extracellulaire partiellement ouvert, qui semble faciliter l’insertion de la cinquième sous-unité, permettant au récepteur de passer à sa structure pentamérique mature. Cette compréhension du processus d’assemblage naturel du récepteur ajoute un autre niveau de compréhension du fonctionnement des récepteurs de la sérotonine.
La capacité d’identifier et d’étudier cette structure intermédiaire non seulement améliore les connaissances sur l’assemblage des protéines membranaires, mais ouvre également la possibilité de commercialiser des médicaments ciblant spécifiquement cette étape. Ce faisant, les chercheurs pourraient être en mesure de créer des traitements ciblés qui régulent les niveaux de sérotonine de manière contrôlée.
La capacité de cibler le récepteur 5-HT3A lors de son processus d’assemblage pourrait conduire à des traitements plus efficaces et moins nocifs pour des pathologies actuellement difficiles à gérer avec les médicaments existants. Des recherches supplémentaires sont toutefois nécessaires pour explorer pleinement les avantages thérapeutiques de cette découverte.
Sources:
Une nouvelle forme intermédiaire du récepteur de la sérotonine identifiée comme cible thérapeutique pour les troubles psychiatriques
Structure des formes tétramériques du canal ionique récepteur 5-HT3A dépendant de la sérotonine
