Une discipline révolutionnaire pour l’étude de l’infiniment petit
La modélisation moléculaire est basée sur la connaissance des atomes et de leur position. Ces données sont obtenues expérimentalement ou via des bases de données publiques recensant ces informations structurales. Si ces dernières ne sont pas disponibles, des approches prédictives par homologie peuvent être utilisées pour générer les structures.
Néanmoins, qu’elles soient expérimentales ou théoriques, les informations collectées correspondent à une image figée de la molécule à un instant précis et dans une configuration spécifique. Or, quelle que soit leur nature, les atomes composant les molécules sont dotés de mouvements (vibration, rotation, etc.).
L'avantage de la modélisation moléculaire repose sur le fait qu'elle permette de visualiser les molécules en 3D en prenant en compte leur dynamique dans l'espace.
Parmi les différentes approches de modélisation moléculaire, le docking est un terme couramment utilisé. Ce dernier permet de prédire les interactions, en se basant sur l’analyse des distances entre deux molécules. Dans le cadre du développement de SENSORIALINE®, un ingrédient actif obtenu à partir de la farine de noix de coco, SILAB a utilisé le docking moléculaire couplé à la spectrométrie de masse.
Cette approche a permis d’identifier deux glycolipides présents dans l’ingrédient actif et capables d’interagir, avec les récepteurs olfactifs et gustatifs OR2AT4 et TAS2R1 afin de favoriser la régénération épidermique.
La modélisation moléculaire permet également de définir les propriétés intrinsèques des molécules en les étudiant dans leur environnement. Dans ce contexte, SILAB s’est intéressée au potentiel hygroscopique (i.e. la capacité à lier les molécules d’eau) des apiogalacturonanes, un type de pectine ancestral présent dans la lentille d’eau Spirodela polyrhiza.
Ce sucre n’étant pas disponible dans les bases de données, sa structure a été reconstruite grâce à des approches de chimie quantique. La dynamique de cette molécule a ensuite été visualisée dans une boîte d’eau virtuelle et la quantification de l’interaction des molécules d’eau avec la molécule d’apiogalacturonane a été réalisée.
Cette approche originale a mis en évidence le potentiel hygroscopique de l’apiogalacturonane, deux fois supérieur à celui d’une molécule d’acide hyaluronique de taille similaire.
Ainsi, la modélisation moléculaire est une discipline transversale, à la frontière de la biologie, de la chimie et de l’informatique, permettant de prédire des phénomènes biologiques. Les applications basées sur cette approche sont multiples et les avancées technologiques actuelles laissent entrevoir un futur riche, notamment dans le domaine cosmétique ou dermo-cosmétique.
