Scientifique que vous devriez connaître : Carolyn Bertozzi est la scientifique du sucre qui révolutionne les soins de santé


Par rapport au flacon immaculé dans un environnement de laboratoire stérile, les cellules du corps sont des boules désordonnées de soupe chimique. Cela signifie que les réactions chimiques inventées en laboratoire échouent souvent dans le corps.

Dans sa quête pour comprendre la couche de sucre sur les cellules, Carolyn Bertozzi, professeur de chimie à l’Université de Stanford, a développé une suite de réactions qui fonctionnent rapidement et efficacement, même dans un environnement cellulaire désordonné. Elle a nommé le domaine de la chimie bioorthogonale, qui a révolutionné la recherche biologique, l’imagerie médicale et l’administration de médicaments.

“Orthogonal signifie ne pas interagir, et bioorthogonal signifie ne pas interagir avec la biologie”, explique Bertozzi. “Avec toutes les protéines et les acides nucléiques, les composants sanguins et les tissus, et tout cela, ces deux molécules les ignorent toutes et réagissent l’une avec l’autre pour former un produit.”

Bertozzi compare cela à deux âmes sœurs se rencontrant lors d’une fête. “C’est comme s’il y avait une salle bondée de gens qui bourdonnaient, et deux personnes pourraient se trouver de l’autre côté de la pièce. Tout d’un coup, tout le monde disparaît et ils, vous savez, réagissent les uns avec les autres.

Si le bioorthogonal peut aider à pénétrer le corps sans le modifier, des possibilités infinies d’imagerie médicale et d’administration de médicaments s’ouvrent. De l’intérieur du corps, les molécules peuvent étiqueter et suivre d’autres composés d’intérêt. Chez la souris, par exemple, les réactions bioorthogonales peuvent mettre en évidence des tumeurs lors de la TEP.

De plus, ils ne peuvent réagir que sur des sites ciblés, localisant l’administration de médicaments. Cela évite les effets secondaires nocifs qui découlent de l’administration d’un médicament dans tout le corps.

“Il y a en fait une entreprise qui a maintenant un essai clinique où elle fait de la chimie bioorthogonale à l’intérieur de patients cancéreux humains pour administrer des médicaments sur les sites tumoraux”, explique Bertozzi. Elle conseille la société, appelée Produits pharmaceutiques Shasqiqui espèrent augmenter la dose et réduire les effets secondaires chez les patients cancéreux en utilisant la chimie bioorthogonale.

La chimie bioorthogonale a transformé les soins de santé, mais ses intérêts de recherche fondamentale en glycobiologie captivent toujours Bertozzi.

Les cellules sont couvertes de sucres, ou glycanes, et leur fonction a déconcerté les scientifiques pendant des décennies. Bertozzi a d’abord développé la chimie bioorthogonale comme outil pour étudier les glycanes.

“Il a été rapporté pendant 70 ans que les glycanes peuplent les surfaces des cellules, et ces structures changent lorsqu’une cellule fait partie d’une tumeur”, explique Bertozzi. Les cellules saines ont une couche de glycanes nette qui ressemble à une pelouse bien entretenue, tandis que les cellules tumorales ont une couche de glycanes plus désordonnée et envahissante.

L’équipe de Bertozzi a découvert que les glycanes sur les cellules tumorales sont un mécanisme de survie. “Ils s’accrochent en fait aux récepteurs des cellules immunitaires qui leur envoient un signal pour qu’ils dorment”, dit-elle. “Nous avons utilisé des outils de chimie bioorthogonale pour comprendre cela.”

Comme la plupart des travaux du laboratoire, la découverte pourrait conduire à de nouveaux traitements contre le cancer. Palléon Pharmaceutique, que Bertozzi conseille, a développé un médicament qui coupe la couche de glycane envahie par la cellule tumorale comme une tondeuse à gazon. Essais cliniques a commencé en mars 2022.

Bertozzi attribue une autre passion, la musique, à bon nombre des compétences qu’elle utilise en science. Elle dit que son expérience en tant que claviériste lui a appris à écouter attentivement, à résoudre des problèmes en équipe et à se sortir des mésaventures.



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