Le pouvoir caché de l’ADN pourrait transformer la façon dont nous fabriquons des médicaments
Des chercheurs de l’Université nationale de Singapour (NUS) ont découvert une nouvelle façon d’utiliser l’acide désoxyribonucléique (ADN). Au-delà du transport d’informations génétiques, l’ADN peut également servir d’outil pour créer des médicaments plus efficacement. Des régions spécifiques de l’ADN connues sous le nom de phosphates agissent comme de minuscules « mains » qui guident les réactions chimiques pour former la version miroir correcte d’un composé.
De nombreux médicaments sont chiraux, ce qui signifie qu’ils existent sous deux formes d’image miroir – semblables à une paire de mains – qui peuvent se comporter différemment à l’intérieur du corps. Une version peut traiter efficacement la maladie, tandis que l’autre pourrait avoir peu d’avantages, voire causer des dommages. Produire uniquement la forme souhaitée constitue un défi majeur dans le développement de médicaments, mais la nouvelle méthode guidée par l’ADN pourrait rendre ce processus plus propre, plus simple et plus respectueux de l’environnement.
L’ADN et les protéines s’attirent naturellement dans les cellules vivantes car les groupes phosphate de l’ADN portent une charge négative, tandis que de nombreux acides aminés sont chargés positivement. L’équipe NUS, dirigée par le professeur adjoint Zhu Ru-Yi du Département de chimie, s’est demandé si ce même type d’attraction pouvait aider à contrôler les réactions chimiques en laboratoire. Leur objectif était de voir si l’ADN pouvait guider les molécules pour qu’elles réagissent de manière spécifique et prévisible.
Comment les phosphates de l’ADN guident la chimie
Les chercheurs ont découvert que certains groupes phosphate de l’ADN peuvent attirer des molécules chargées positivement lors d’une réaction chimique, les aidant ainsi à s’aligner correctement – un peu comme un aimant attirant une perle métallique en place. Ce processus, connu sous le nom d’« appariement d’ions », maintient les molécules en réaction proches les unes des autres et orientées parfaitement pour produire un produit d’image miroir unique et souhaité. L’équipe a montré que cet effet directeur fonctionne sur plusieurs réactions chimiques différentes.
Pour identifier exactement quels phosphates étaient responsables de cette capacité de guidage, l’équipe a créé une nouvelle approche expérimentale appelée « PS scanning ». Ils ont systématiquement remplacé les sites phosphate individuels dans l’ADN par des substituts presque identiques et ont répété leurs tests. Lorsque le remplacement d’un phosphate a réduit la sélectivité de la réaction, cela a révélé que le site d’origine jouait un rôle crucial. Pour confirmer leurs découvertes, ils ont collaboré avec le professeur Zhang Xinglong de l’Université chinoise de Hong Kong, qui a utilisé des simulations informatiques pour valider les résultats expérimentaux.
L’ouvrage a été publié dans Catalyse naturelle le 31 octobre 2025.
L’ADN comme outil de chimie verte
Le professeur adjoint Zhu a expliqué : « La nature n’utilise jamais les phosphates d’ADN comme catalyseurs, mais nous avons montré que s’ils sont conçus correctement, ils peuvent agir comme des enzymes artificielles. »
Il a ajouté que cette découverte pourrait rendre la fabrication de produits chimiques à la fois plus durable et plus efficace, en particulier lors de la production de produits pharmaceutiques complexes et de grande valeur.
L’équipe prévoit de continuer à explorer comment les phosphates d’ADN peuvent être utilisés pour concevoir et produire des composés chiraux (image miroir) pour le développement de médicaments de nouvelle génération.
