La modélisation mathématique dans le développement pharmaceutique

Les microtubules sont des constituants clés de la structure cellulaire et sont responsables d’une gamme diversifiée de fonctions dans la cellule. Ce sont des polymères cylindriques de 25 nm de diamètre capables d’atteindre plusieurs centaines de micromètres de longueur. La protéine tubuline, qui est le principal composant des microtubules, s’auto-assemble pour former les parois du cylindre dans un réseau hélicoïde hautement ordonné. Les microtubules remplissent toute une série de fonctions dans la cellule. Leur rôle dans la division cellulaire est souvent considéré comme leur fonction la plus importante. Cela met en jeu des phases continuelles d’assemblage et de désassemblage au niveau des microtubules. Non seulement cette fonction dynamique est-elle importante dans les cellules en santé, mais elle est également nécessaire pour la prolifération du cancer et la croissance des tumeurs. En interférant avec ce processus, on peut empêcher la cellule de se diviser, ce qui bloque la croissance de la tumeur. Cette propriété range la tubuline et les microtubules parmi les plus importantes cibles chimiothérapeutiques. En collaboration avec M. Andriy Kovalenko, PhD, de l’Institut national de nanotechnologie du Centre national de recherches, l’équipe de recherche du stagiaire a appliqué la théorie des équations intégrales des liquides moléculaires à l’auto-assemblage et à la stabilité des microtubules afin de mieux comprendre le rôle de la tubuline dans le corps humain. Les résultats aideront à créer et à mettre à l’essai la prochaine génération de médicaments anticancéreux qui ciblent directement les cellules cancéreuses.

Faculty Supervisor:

M. Jack Tuszynski

Student:

Tyler Luchko

Partner:

NRC - Institute for Nanotechnology

Discipline:

Physics / Astronomy

Sector:

Life sciences

University:

University of Alberta