Les canaux ioniques, comme les canaux sodiques ou calciques dépendants du voltage, contrôlent l’activation des neurones et la libération des neurotransmetteurs. Ils sont présents dans l’ensemble du système nerveux central et périphérique, ainsi que dans le cœur et les tissus musculaires. De nombreux médicaments antidouleur traditionnels et récents bloquent ces canaux, ce qui soulage la douleur, mais interfère aussi avec la signalisation normale impliquée dans la vigilance, l’équilibre, les fonctions cognitives et les fonctions autonomes. La crise actuelle des opioïdes a mis en évidence le besoin urgent de développer de nouveaux antidouleurs plus ciblés, qui réduisent les effets indésirables et ne contiennent pas de substances susceptibles de créer une dépendance, comme les composés opioïdes.

Un nouvel espoir pour les personnes souffrant de douleur chronique

Une nouvelle approche explorée à l’Université Purdue dans l’Indiana, aux États-Unis, consiste à cibler les enzymes adénylyl cyclase (AC), activées par les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) en réponse aux médiateurs inflammatoires et à des neurotransmetteurs libérés lors d’une blessure ou d’une inflammation. Ces enzymes AC déclenchent une cascade protéique qui aboutit à la sensation de douleur. Chez certains individus, une inflammation sévère ou une lésion nerveuse peut entraîner une libération continue de médiateurs inflammatoires, activant de manière chronique les RCPG et, par la suite, les AC. Ce phénomène finit par abaisser le seuil de douleur, amplifie la signalisation de la douleur dans la moelle épinière et entraîne une hypersensibilité durable aux stimuli neuronaux. Des études ont montré que l'inactivation des AC, en particulier de l’AC1, est très efficace pour soulager la douleur chronique et pourrait entraîner moins d’effets secondaires que les médicaments ciblant des canaux ioniques très répandus.

Val Watts est professeur et vice-doyen à la recherche au département Borch de chimie médicinale et pharmacologie moléculaire de l’Université Purdue, et travaille depuis 2015 sur le développement de médicaments non opioïdes pour traiter la douleur chronique. Le laboratoire pluridisciplinaire de Watts, qui comprend un postdoctorant et plusieurs étudiants de troisième cycle, combine la biologie moléculaire, la biochimie et la pharmacologie pour étudier l’activation des RCPG et des AC, leurs mécanismes de signalisation ainsi que de potentiels inhibiteurs enzymatiques. La plupart de ces travaux se sont concentrés sur les membres des familles de récepteurs de la dopamine, des cannabinoïdes, de la sérotonine et de l’adénosine.

Un débit d’essais plus élevé grâce aux pipettes électroniques

Val Watts et son équipe réalisent fréquemment des essais d’inhibition des AC à grande échelle, ce qui implique de distribuer les mêmes réactifs sur plusieurs rangées ou colonnes de plaques de 384 puits. Val Watts décrit les défis associés à ces essais : « Nous avons généralement besoin de pipeter de manière rapide et constante dans un format de 384 puits avec une grande précision. Cette méthode est extrêmement lente et sujette à la variabilité et aux erreurs entre utilisateurs lorsqu’on utilise une pipette monocanal, en particulier pour les faibles volumes, ce qui n’est pas idéal en termes de débit et de reproductibilité. »

L’équipe utilise des pipettes à écartement automatique des pointes multicanaux VOYAGER pour faciliter ces tâches de distribution répétitives. Val Watts explique pourquoi il a choisi INTEGRA : « Nous utilisons les pipettes VOYAGER depuis leur lancement en 2011. J’ai été séduit par le modèle VOYAGER en raison de sa flexibilité ; il nous permet de distribuer avec précision dans quelques puits seulement à la fois, ou de remplir rapidement une plaque entière de 384 puits avec très peu de manipulations. L'expérience a été tellement bonne que j’ai rapidement acheté d’autres pipettes VOYAGER multicanaux, ainsi que plusieurs pipettes INTEGRA monocanal. Chaque membre du laboratoire possède désormais son propre jeu de pipettes INTEGRA ainsi qu’un pipeteur sérologique PIPETBOY acu 2. Il n'est ainsi plus nécessaire d'attendre qu’une pipette soit disponible, et les risques de contamination croisée sont moindres. L’utilisation des mêmes appareils de manipulation des liquides dans l’ensemble du laboratoire nous permet également d’obtenir des résultats plus comparables entre les différents flux de travail et les membres de l'équipe. »

Des outils pratiques de manipulation des liquides pour rationaliser la recherche sur l’analgésie

« Les pipettes VOYAGER sont faciles à utiliser et très intuitives, et même les étudiants de premier cycle peuvent rapidement les maîtriser avec un minimum de formation et de pratique, ce qui raccourcit la courbe d’apprentissage. Nous créons généralement des protocoles de pipetage personnalisés pour tous nos flux de travail, et cette opération est très simple sur les pipettes VOYAGER, grâce à leur molette tactile et à leur interface utilisateur. Cette facilité d’utilisation intrinsèque donne davantage confiance aux utilisateurs de laboratoire moins expérimentés dans leur pipetage et leurs résultats. »

« J’apprécie également beaucoup la relation que nous avons avec notre représentante commerciale INTEGRA, car elle est très attentive et toujours prête à répondre à nos questions et à nous aider pour l’entretien de nos appareils. J’apprécie les connaissances et le souci du détail de l’équipe d’INTEGRA, et leur soutien nous permet de consacrer moins de temps à la résolution des problèmes et plus de temps à nos recherches essentielles sur des traitements ciblés et non opioïdes contre la douleur chronique », conclut Val Watts.