Des chercheurs ont mis au point un composé analgésique expérimental dérivé de la morphine, baptisé AM-3, qui s’active et se désactive de manière réversible grâce à des fréquences lumineuses. Présentée le 15 octobre dans la revue Cell, cette percée en photopharmacologie vise à cibler la douleur localement tout en éliminant les effets secondaires dangereux des opioïdes traditionnels.
Les analgésiques opioïdes constituent les médicaments analgésiques les plus puissants de l’arsenal médical, mais leur efficacité s’accompagne de risques majeurs, notamment le potentiel d’addiction et les arrêts respiratoires potentiellement mortels.
Pour contrer ces menaces tout en préservant le soulagement des patients souffrant de douleurs intenses, une équipe internationale de chercheurs a développé une approche novatrice. La stratégie repose sur l’utilisation d’azobenzènes, des composés organiques capables de modifier leur structure moléculaire sous l’effet de certaines fréquences lumineuses de manière stable et réversible.
La conception du composé AM-3 et le mécanisme de la photopharmacologie
À l’aide de la microscopie électronique et d’autres outils de biologie structurale, les scientifiques ont conçu des composés dérivés de la morphine capables d’interagir différemment avec les récepteurs mu-opioïdes selon le type de lumière reçu. Le composé AM-3 s’est révélé particulièrement efficace au cours des tests.
Sous l’influence d’une lumière proche des ultraviolets, l’AM-3 adopte une forme hautement puissante qui active fortement le récepteur ciblé. À l’inverse, une exposition à de la lumière bleue modifie sa configuration pour l’affaiblir. Cette modulation permet de circonscrire l’action analgésique aux zones précises où le traitement est requis.
Nous pensons qu’il s’agit d’une percée significative non seulement pour la gestion de la douleur, mais aussi pour la stratégie générale de la photopharmacologie, qui présente de nombreuses applications potentielles en biologie et en médecine.
Joshua Levitz, professeur de biochimie et biophysique à Weill Cornell Medicine
Résultats des modèles précliniques de la douleur osseuse et viscérale
Les investigations menées par les équipes de Weill Cornell Medicine et de l’Université de Pennsylvanie, en collaboration avec l’USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, ont démontré des résultats probants sur des modèles animaux. L’injection d’AM-3 suivie d’une brève illumination du site douloureux a provoqué un soulagement comparable à celui de la morphine.
Cette activation locale a permis d’obtenir une analgésicité significative tout en réduisant ou en supprimant les signes de tolérance médicamenteuse et de constipation. De surcroît, le composé ne traverse pas facilement la barrière cérébrale, ce qui limite drastiquement les risques d’accoutumance et de dépression respiratoire associés aux opioïdes systémiques.
Il serait terrible de priver les personnes souffrant de douleurs débilitantes des opioïdes, car ils sont trop importants et efficaces pour cela. Pourtant, on veut les rendre plus sûrs, et c’est notre principal objectif ici : les rendre plus sûrs en les contrôlant par la lumière dans la périphérie.
Dirk Trauner, professeur à la University of Pennsylvania School of Arts & Sciences et à la Perelman School of Medicine
Les défis techniques de la lumière visible et les perspectives cliniques
Malgré les performances de l’AM-3, la nécessité d’utiliser des rayons ultraviolets — qui peuvent endommager la peau et les yeux — constitue un obstacle au passage direct vers les essais cliniques chez l’humain. Pour surmonter cette contrainte, les chercheurs travaillent activement sur des molécules de nouvelle génération.
L’objectif affiché par les équipes de recherche consiste à concevoir des substances réactives aux ondes plus longues, telles que la lumière rouge, capable de pénétrer profondément à travers les tissus cutanés et biologiques.
Notre objectif est de les rendre sensibles à des longueurs d’onde plus longues comme la lumière rouge, qui peut pénétrer profondément dans la peau et les tissus. Nous devons améliorer la photochimie, mais nous avons déjà de très bonnes idées sur la manière d’y parvenir. En fait, nous avons déjà des résultats préliminaires passionnants.
Les chercheurs estiment avoir poussé le concept des activateurs de récepteurs déclenchés par la lumière plus loin que quiconque au cours des quinze dernières années, ouvrant la voie à une nouvelle ère pour la sécurité des traitements antidouleur.
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