La levure peut désormais produire de la DNase1 humaine

La protéine humaine, utilisée entre autres contre la mucoviscidose, est actuellement produite uniquement dans des cellules de mammifères, au prix d'efforts et d'argent considérables. La protéine DNase1 est l'un des agents biologiques les plus anciens de l'histoire : elle est sur le marché depuis 1958 et est aujourd'hui utilisée, entre autres, pour traiter la mucoviscidose. Cependant, il faut des efforts considérables pour le produire dans des cellules de hamster immortalisées. Ce processus est également coûteux. Il serait bien plus rentable de le produire avec des cellules de levure peu exigeantes. Une équipe dirigée par le Dr Markus Napirei du département d'anatomie et d'embryologie moléculaire de l'université de la Ruhr à Bochum, dirigée par le professeur Beate Brand-Saberi, a pu y parvenir pour la première fois. "C'est le résultat d'années de travail et pourrait jeter les bases de la fabrication de la DNase1 humaine dans la levure en tant qu'agent biologique", a-t-il ajouté. dit le chercheur. Les travaux ont été publiés dans la revue PLOS ONE le 29 avril 2025. La levure Pichia pastoris est une aide populaire dans la fabrication d'agents biologiques thérapeutiquement efficaces. L'information génétique de la protéine souhaitée est implantée dans les cellules de levure avec une impulsion électrique via une molécule d'ADN artificielle produite en laboratoire. Les cellules de levure intègrent alors de manière stable cette molécule dans leur génome, la lisent et libèrent la protéine qui y est codée. "Les avantages de la levure par rapport aux cellules de mammifères sont des conditions de culture rentables, un taux de reproduction élevé sans avoir besoin d'immortaliser les cellules et une sensibilité moindre aux agents pathogènes", a-t-il déclaré. explique Napirei. Dans sa thèse de doctorat, Jan-Ole Krischek, supervisée par Napirei et le professeur Hans Georg Mannherz, il a pu exprimer la DNase1 humaine dans Pichia pastoris, la nettoyer et la caractériser pour la première fois. Les chercheurs ont été surpris de constater que la levure produisait considérablement moins de DNase1 humaine que la DNase1 de souris utilisée comme guide, bien que les deux protéines partagent 82 % de leur structure primaire. "Cela est dû en partie aux comportements de repliement spécifiques des deux protéines", dit Napirei. En ce qui concerne les caractéristiques biochimiques et fonctionnelles, la DNase1 de souris sert en quelque sorte de modèle aux isoformes pharmacologiquement adaptées de la DNase1 humaine actuellement en développement. La DNase1 est une protéine présente dans les sécrétions et les fluides corporels. Son objectif est de dégrader l’ADN acellulaire que l’organisme peut ensuite éliminer ou recycler. Le corps peut libérer l'ADN de ses propres cellules et micro-organismes à divers endroits, ce qui, dans certaines circonstances, induit des symptômes de maladie, comme ceux qui surviennent lors de la mucoviscidose. Cette maladie se traduit par un mucus bronchique dur qui contient également de l'ADN. L'enzyme humaine DNase1 est produite à partir de cellules épithéliales ovariennes de hamsters et commercialisée depuis 1993. La DNase1 inhalée liquéfie le mucus bronchique chargé d'ADN et donc visqueux, ce qui facilite la toux. La DNase1 pourrait également être utilisée dans d’autres processus pathologiques.