Pégylation

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Dans le domaine de la biochimie et de la biologie moléculaire, la pégylation (Pegylation ou PEGylation) désigne un type de réaction organique d'éthoxylation.

Le procédé, surtout utilisé depuis les années 1990[1],[2]consiste à attacher (conjuguer) des chaînes de polyéthylène glycol à des molécules biologiquement actives[3](y compris complexes telles que des protéines ou médicaments peptidiques) pour augmenter la masse moléculaire des protéines et des peptides, leur solubilité et ainsi mieux les "protéger" des enzymes protéolytiques[4]. La pégylation d'une protéine peut aussi diminuer ses propriétés allergènes[5]. Le procédé peut inactiver de certaines enzymes face à un produit pégylé, mais il peut aussi allonger la durée de présence d'une enzyme si cette dernières est une molécule qui a été pétylée puis injectée dans l'organisme[6].

Protéomique[modifier | modifier le code]

De nombreuses molécules protéiques et peptidiques intéressent le domaine de la médecine, de la chimie, de la pharmacochimie, des pesticides, des biotechnologies[7], mais dans les organismes, elles sont perçues comme des corps étrangers et souvent rapidement isolées, dégradées par le système immunitaire à l'aide d'enzymes (c'est la protéolyse), ou parfois rapidement éliminé par les reins, quand elles ne génèrent pas d'anticorps neutralisants avec des risques allergiques[4].
Leur demie-vie circulante est souvent trop courte pour que leur activité biologique soit maximale[4].
La pégylation augmente la solubilité et d'un certain point de vue la biocompatibilité des protéines ainsi modifiées[8] (en les protégeant du contact direct avec les enzymes).

Dans le domaine de la pharmacocinétique[modifier | modifier le code]

la pégylation permet d'augmenter la demi-vie de présence active[9] d'une molécule thérapeutique en la liant au polyéthylène glycol (PEG), soluble dans l’eau, rapidement éliminé de l’organisme et non toxique[10],[4].

Par exemple :

  • L'interféron alpha pégylé est utilisé dans le traitement d'hépatites chroniques comme celles dues aux virus HAV ou HBV. Il a dans cette indication un but de stimulation de l'activité antivirale cellulaire du système immunitaire de l'hôte.
  • G-CSF pegylé
  • EPO pegylé

L'immunothérapie peut aussi bénéficier de la pégylation[11].

Limites et difficultés[modifier | modifier le code]

Les principaux problèmes sont

  • les difficultés de contrôle de la conjugaison ;
  • la difficulté à évaluation le nombre de chaînes de PEG effectivement liées à la molécule cible ;
  • la bonne localisation du site de conjugaison ;
  • la pégylation change les propriétés de la protéine pégylée dans l'organisme, ce qui peut poser problème quand une même protéine a plusieurs fonctions ;
  • le fait que des molécules toxiques ou médicaments toxiques ainsi conjugés puissent être plus difficilement éliminés ou dégradés par l'organisme ;

Des méthodes plus précises dont de pégylation réversible, utilisant des réactifs de réticulation ou d'autres alternatives à la pégylation telle que l'utilisation de nouveaux polymères monofunctionnels de conjugaison de protéines, qui font l'objet de recherches actives[12].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (fr)

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. Nucci ML, Shorr R, Abuchowski A. The therapeutic value of poly(ethylene glycol)-modied proteins. Adv Drug Delivery Rev 1991;6:133}51
  2. Delgado C, Francis GE, Derek FF. The uses and properties of PEG-linked proteins. Critical Rev Ther Drug Carrier Syst 1992;9:249}304.
  3. Zalipsky S. Chemistry of polyethylene glicol conjugates with biologically active molecules. Adv Drug Delivery Rev 1995;16:157}82
  4. a, b, c et d J. Milton Harris & Robert B. Chess, Effect of pegylation on pharmaceuticals ; Nature Reviews Drug Discovery 2, 214-221 (March 2003) ; Doi:10.1038/nrd1033 (Résumé)
  5. Sehon AH. Suppression of antibody responces by conjugates of antigens and monomethoxypoly(ethylene glycol). Adv Drug Delivery Rev 1991;6:203}17
  6. Marshall JJ, Humpreys JD, Abramson SL. Attachment of carbohydrate to enzymes increases their circulation lifetime. FEBS Lett 1977;83:249}52.
  7. Inada Y, Furukawa M, Sasaki H, Kodera Y, Hiroto M, Nishimura H, Matsushima A. Biomedical and biotechnological applications of PEG- and EG-modi"ed proteins. Tibtech 1995;13: 86}91.
  8. Katre NV. The conjugation of proteins with polyethylene glycol and other polymers. Altering properties of proteins to enhance their therapeutic potential. Adv Drug Delivery Rev 1993; 10:91}114
  9. Monfardini C, Veronese FM. Stabilization of substances in the circulation. Bioconjugate Chem 1998;9:418}50.
  10. La pégylation dans un glossaire sur le Sida d'Act Up
  11. Dreborg S, Akerblom EB. Immunotherapy with monomethoxy polyethylene glycol modied allergens. Critical Rev Ther Drug Carrier Syst 1990;6:315}65.
  12. Francesco M. Veronese , Peptide and protein PEGylation: a review of problems and solutions ; Biomaterials Volume 22, Issue 5, 1 March 2001, Pages 405-417 doi:10.1016/S0142-9612(00)00193-9 (Résumé et article en ligne)

Notes et références[modifier | modifier le code]