Meir Wilchek

Meir Wilchek
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Abraham Patchornik (d)
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Prix Wolf de médecine ()
Prix Israël ()
Médaille Wilhelm-Exner ()
Prix EMET pour l'Art, la Science et la Culture (en) ()

Meir Wilchek (hébreu : מאיר אשר וילצ'ק ; né le ) est un biochimiste israélien[1]. Il est professeur à l'Institut Weizmann des Sciences.

Jeunesse et éducation

Meir Wilchek est né à Varsovie, en Pologne, issu d'une famille rabbinique. Pendant la Shoah, il s'échappe des territoires occupés par les Allemands vers les territoires occupés par la Russie et est transféré en Sibérie, tandis que son père, qui est rabbin communautaire à Varsovie, est tué dans le camp de concentration de Flossenbürg. Il survit et immigre en Israël en 1949 avec sa mère et sa sœur. Il est titulaire d'un B.Sc. en chimie de l'Université Bar-Ilan et d'un doctorat en biochimie de l'Institut Weizmann des Sciences. Wilchek a publié plus de 400 articles scientifiques et est consultant auprès de diverses sociétés de biotechnologie. Il est également sur la liste du parti Mafdal et Meimad pour la Knesset.

Contributions scientifiques

Meir Wilchek est connu pour ses recherches dans le domaine de la bioreconnaissance ou phénomène d'affinité, et ses diverses applications, par exemple pour la chromatographie d'affinité, le marquage d'affinité, la thérapie d'affinité et le système avidine - biotine. Le complexe avidine-biotine est l’interaction d'affinité la plus élevée dans la nature, et son utilisation en biochimie intègre toutes les approches précédentes.

Il travaille aussi à la conversion des sérines en cystéines[2] et est le premier à prouver expérimentalement l'équation de Forster sur la dépendance du transfert d'énergie à la distance[3], une approche connue aujourd'hui sous le nom de FRET. Il étudie également la structure fine de ces chromophores en utilisant le dichroïsme circulaire[4]. Plus récemment, il participe à une équipe de recherche qui a étudié le fonctionnement de l'ail au niveau moléculaire, grâce à un procédé biotechnologique unique permettant de produire de grandes quantités d'allicine pure, le principal composant biologiquement actif de l'ail[5].

Chromatographie d'affinité

La chromatographie d'affinité[6] est une méthode de séparation de mélanges biochimiques, basée sur une interaction biologique hautement spécifique telle que celle entre l'antigène et l'anticorps, l'enzyme et le substrat ou le récepteur et le ligand. Cette méthode est ensuite adoptée pour diverses autres techniques. Les utilisations spécifiques de la chromatographie d'affinité comprennent l'affinité des anticorps, la chromatographie d'affinité des ions métalliques immobilisés et la purification des protéines recombinantes - probablement l'utilisation la plus courante de la méthode. Pour purifier, les protéines sont marquées, par exemple, à l'aide d'étiquettes His ou d'étiquettes GST (glutathion-S-transférase), qui peuvent être reconnues par un ligand ionique métallique, tel que l'imidazole.

En 1971, Wilchek et ses collègues appliquent cette méthode pour montrer que la Protéine-kinase est composée de sous-unités régulatrices et catalytiques[7]. En 1972, Wilchek montre que la méthode peut être utilisée pour éliminer les composés toxiques du sang, comme l'illustre l'élimination des peptides hémiques du sang à l'aide d'albumine sérique humaine immobilisée, jetant ainsi les bases de l'hémoperfusion moderne[8].

Thérapie d'affinité

La thérapie par affinité, ou Immunotoxine est une approche basée sur la bioreconnaissance pour délivrer sélectivement un médicament cytotoxique ou une toxine à une cellule cible spécifique. Le domaine de la thérapie d'affinité est lancé par Wilchek, avec Michael Sela, Ester Hurwitz et Ruth Arnon. En 1975, ils appliquent des anticorps conjugués à des médicaments pour l’administration ciblée de composés cytotoxiques aux cellules cancéreuses[9]. Ils démontrent également l’avantage d’avoir un espaceur polymère entre l’anticorps et le médicament et montrent l’efficacité de la conjugaison de polymères simples tels que le dextrane pour l’administration et le ciblage du médicament. Cette approche est adoptée plus tard par d'autres et conduit finalement à un traitement efficace du cancer du sein humain par un anticorps anti-HER2 humanisé recombinant (Herceptin) dans un mélange avec du paclitaxel et de la doxorubicine. En 2003, Wilchek collabore à une équipe qui introduit un système basé sur la thérapie enzymatique promédicamenteuse dirigée par anticorps (ADEPT), utilisant l'alliinase conjuguée à un anticorps pour produire un agent cytotoxique, l'allicine, in situ (sur le site) du cancer[10].

Le système avidine-biotine

Le système avidine – biotine est une technique permettant d'étudier l'interaction entre deux biomolécules de manière indirecte, comme suit : la biotine est chimiquement couplée à une molécule de liaison (par exemple, une protéine, un ADN, une hormone, etc.) sans perturber l'interaction avec sa molécule cible ; l'avidine est ensuite utilisée pour « prendre en sandwich » le liant biotinylé et une molécule rapporteuse ou une sonde. Cela permet une variété de tâches, notamment la localisation et l’identification du liant ou de la molécule cible. Par conséquent, le système avidine-biotine peut fréquemment remplacer les sondes radioactives. En collaboration avec Ed Bayer, Wilchek établit le système avidine-biotine comme un outil puissant dans les sciences biologiques. Au début des années 1970, ils exploitent l’avidine comme sonde et développent de nouvelles méthodes et réactifs pour biotinyler les anticorps et autres biomolécules. Aujourd’hui, le système est appliqué dans la recherche et le diagnostic ainsi que dans les dispositifs médicaux et les produits pharmaceutiques comme le Western blot, l'ELISA, l'ELISPOT et les tests pull-down[11]. Plus récemment, Wilchek participe à des études structurelles du complexe avidine-biotine, afin de caractériser les propriétés uniques de cette interaction forte. Les études aboutissent à la détermination de la structure 3D du complexe avidine-biotine par cristallographie aux rayons X[12], ce qui aide à la conception de sites de reconnaissance artificiels spécifiques[13].

Honneurs et récompenses

Références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Meir Wilchek » (voir la liste des auteurs).
  1. ↑ who, M.W., Who's Who in the World: 1991-1992, Marquis Who's Who, (ISBN 9780837911106, lire en ligne)
  2. ↑ Zioudrou, C., Wilchek, M., and Patchornik, A., « Conversion of the L-serine residue to an L-cysteine residue in peptides », Biochemistry, vol. 4, no 9,‎ , p. 1811–1822 (DOI 10.1021/bi00885a018)
  3. ↑ Edelhoch, H., Brand, L., Wilchek, M., « Fluorescence studies with tryptophyl peptides », Biochemistry, vol. 6, no 2,‎ , p. 547–559 (PMID 6047638, DOI 10.1021/bi00854a024)
  4. ↑ Edelhoch, H., Lippoldt, R.E., Wilchek, M., « The circular dichroism of tyrosyl and tryptophanyl diketopiperazines », J. Biol. Chem., vol. 243, no 18,‎ , p. 4799–4805 (PMID 5687722, DOI 10.1016/S0021-9258(18)93189-3)
  5. ↑ « Therapeutic Effects of Garlic Clarified by Weizmann Institute Research », Weizmann Institute of Science,‎ (lire en ligne [archive du ])
  6. ↑ « Selective enzyme purification by affinity chromatography », Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 61, no 2,‎ , p. 636–43 (PMID 4971842, PMCID 225207, DOI 10.1073/pnas.61.2.636, Bibcode 1968PNAS...61..636C)
  7. ↑ Wilchek, M., Salomon, Y., Lowe, M., and Selinger, Z., « Conversion of protein kinase to a cyclic AMP independent form by affinity chromatography on N0-caproyl 3′,5′-cyclic adenosine monophosphate-Sepharose », Biochem. Biophys. Res. Commun., vol. 45, no 5,‎ , p. 1177–1184 (PMID 4332593, DOI 10.1016/0006-291X(71)90142-2)
  8. ↑ Wilchek, M., « Purification of the heme peptide of cytochrome c by affinity chromatography », Anal. Biochem., vol. 49, no 2,‎ , p. 572–575 (PMID 4343271, DOI 10.1016/0003-2697(72)90464-2)
  9. ↑ Hurwitz, E., Levy, R., Maron, R., Wilchek, M., Arnon, R., and Sela, M., « The covalent binding of daunomycin and adriamycin to antibodies, with retention of both drug and antibody activities », Cancer Res., vol. 35, no 5,‎ , p. 1175–1181 (PMID 164279)
  10. ↑ Miron, T., Mironchik, M., Mirelman, D., Wilchek, M., and Rabinkov, A., « Inhibition of tumor growth by a novel approach: In situ allicin generation using targeted alliinase delivery », Mol. Cancer Ther., vol. 2, no 12,‎ , p. 1295–1301 (PMID 14707270)
  11. ↑ Wilchek, M. et Bayer, E.A., « The avidin-biotin complex in bioanalytical applications », Anal. Biochem., vol. 171, no 1,‎ , p. 1–32 (PMID 3044183, DOI 10.1016/0003-2697(88)90120-0)
  12. ↑ Livnah, O., Bayer, E.A., Wilchek, M., and Sussman, J., « Three-dimensional structures of avidin and the avidin-biotin complex », Proc. Natl. Acad. Sci., vol. 90, no 11,‎ , p. 5076–5080 (PMID 8506353, PMCID 46657, DOI 10.1073/pnas.90.11.5076, Bibcode 1993PNAS...90.5076L)
  13. ↑ Domovich-Eisenberg, Y., Pazy, Y., Nir, O., Raboy, B., Bayer, E.A., Wilchek, M., and Livnah, O., « Structural elements responsible for conversion of streptavidin to a pseudoenzyme », Proc. Natl. Acad. Sci., vol. 101, no 16,‎ , p. 5916–5921 (PMID 15079055, PMCID 395898, DOI 10.1073/pnas.0308541101, Bibcode 2004PNAS..101.5916E)
  14. ↑ « Israel Prize Official Site - Recipients in 1990 (in Hebrew) »

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