Les mathématiques contre le vih

Christodoulos Floudas, professeur d'ingénierie chimique et biologique à l'Université de Princeton, avec Meghan soufflet Peterson, étudiant en ingénierie à Princeton et Robert Siliciano, professeur de médecine à la Johns Hopkins University School of Medicine diplômé de Princeton en 1974, sont en train d'élaborer une technique qui permettra de découvrir des nouveaux médicaments pour une myriade de maladies en calculant mathématiquement l'efficacité de certaines propriétés physiques des molécules biologiques comme les médicaments.

Cette nouvelle méthode combine la théorie d'optimisation, qui est un domaine des mathématiques se propose de calculer la meilleure option parmi un certain nombre de choix, avec la biologie computationnelle, qui intègre les statistiques, les mathématiques et l'informatique. Le résultat est une technique qui est capable de prédire les propriétés physiques des molécules biologiques et peuvent être utilisés pour créer des médicaments utilisés pour combattre différentes maladies.

"La puissance de cette méthode c'est qu'elle est une méthode générale, a dit Floudas. "Elle s'est avérée efficace pour trouver les peptides, potentiel de lutte contre le VIH, mais elle doit également être efficace dans la recherche de médicaments pour d'autres maladies."

La recherche de peptides, qui sont des chaînes d'acides aminés biologiquement actives qui construisent les protéines, a été le défi pendant la tentative de trouver un médicament qui peut empêcher le vih d'infecter les cellules. Trouver de nouveaux peptides pourrait conduire à de nouveaux médicaments pour le traitement du VIH, en remplaçant des médicaments traditionnels tels que Fuzeon (enfuvirtide), qui ne s'est pas avéré pleinement efficace et coûte 20.000 dollars par an.

Les chercheurs retiennent que le Fuzeon attaque le virus et désactive la structure utilisée pour percer à travers la membrane des cellules humaines. Mais le processus réel pour l'insertion de cellules est encore inconnu à ce stade.

"Les chercheurs de Princeton appliquent une manière très sophistiquée de sélection des peptides qui s'adapte à un site spécifique de liaison pour le VIH ", a déclaré Siliciano. "la possibilité se rétrécit et peut réduire la quantité de temps et de ressources nécessaires pour trouver de nouveaux médicaments."

Les chercheurs de Princeton ont utilisé les données sur les protéines qui créent la structure du VIH, et calculé mathématiquement quel type de médicament pourrait être plus efficace contre elle. Pour ce faire, une formule basée sur la thermodynamique statistique a été utilisée, pour voir quel type de peptides se lient à la structure du virus de pénétration en inhibant de façon plus efficace le Fuzeon.

" Il n'aurait jamais été possible de tester tous les peptides possibles pour voir si ils sont efficaces contre le VIh", a déclaré Floudas. "Mais ce modèle a été en mesure de les trier à travers des millions de possibilités et d'identifier seulement les justes."

La prochaine étape sera de changer la forme des peptides candidats pour voir si cela altère leur efficacité contre le VIH. Les chercheurs pensent également qu'en modifiant la technique, elle pourra être appliquée à d'autres types de maladies.