Nouvelles voies en développement de médicaments grâce à la lumière visible

ParisDes chimistes de l'Université du Michigan ont découvert une nouvelle méthode pour créer des azétidines en utilisant la lumière visible. Les azétidines sont essentielles dans la fabrication de médicaments en raison de leur stabilité. L'équipe dirigée par Corinna Schindler a publié ses découvertes dans la revue Science. Cette nouvelle méthode est plus sûre et plus simple que les techniques précédentes.

Les azétidines : Un pilier clé dans la pharmacologie

Les azétidines sont des structures chimiques contenant de l'azote, présentes dans environ 60 % des médicaments. Ces structures se caractérisent par des cycles comportant au moins un atome d'azote. Les formes les plus courantes possèdent cinq ou six atomes dans le cycle. Toutefois, ces cycles sont relativement instables et peuvent se décomposer dans l'organisme, diminuant ainsi l'efficacité du médicament.

L'équipe de Schindler propose d'utiliser des azétidines monocycliques, qui possèdent une structure stable à quatre membres. Cependant, la synthèse des azétidines s'avère complexe. Les principales réactions impliquées sont soit peu polyvalentes, soit ne produisent que des types spécifiques d'azétidines. Divers types sont nécessaires pour la création de différents médicaments.

Les chercheurs ont employé une méthode de cycloaddition [2+2] pour synthétiser des azétidines monocycliques. Cette technique requiert de la lumière pour exciter les atomes ou les molécules impliqués dans la réaction. Ils ont utilisé des imines acycliques et des alcènes comme matériaux de départ, qui sont faciles à varier et permettent de produire des produits différents.

Ce qui distingue leur méthode :

• Utilisation de la lumière visible, plus sûre que la lumière ultraviolette
• Emploi d'un photocatalyseur pour atteindre l'état excité
• Possibilité de varier les imines et les alcènes pour une diversité de produits

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Emily Wearing, l'auteure principale, explique que l'utilisation de la lumière visible est plus sûre et plus facile que celle de la lumière UV. La nouvelle méthode associe la lumière visible à des imines et des alcènes spécifiques pour améliorer la réaction. Cette approche utilise la réaction aza Paternò-Büchi pour obtenir les résultats escomptés.

L'équipe a collaboré avec la chercheuse du MIT Heather Kulik pour réaliser une analyse informatique. Le laboratoire de Kulik a découvert que certains imines et alcènes simplifient la réaction. Ils ont également identifié les éléments menant à de hauts rendements en azétidines.

L’étudiante diplômée Seren Parikh et le chercheur postdoctoral Yu-Cheng Yeh ont testé la méthode, prouvant son efficacité sur divers composés d’imine et d’alcène. Ils ont synthétisé six composés d’azétidine d’intérêt biologique, tels que l’attachement d'une azétidine à un dérivé de l’œstrogène et la création d’analogues de la pénarésidine B, une substance toxique pour les cellules tumorales. Cela représente la première synthèse totale de la pénarésidine B via la cycloaddition [2+2].

Comprendre cette réaction facilite la création de réactions similaires à l'avenir. Schindler estime que cette méthode offre un plan clair pour développer de nouvelles réactions. Les chercheurs peuvent maintenant accéder à des éléments de base qui étaient auparavant difficiles à trouver.

La découverte offre une méthode nouvelle, plus simple et sécurisée pour produire des azétidines, cruciales dans la fabrication de divers médicaments. Les entreprises pharmaceutiques peuvent désormais exploiter cette technique pour divers types de productions pharmaceutiques.

L’équipe de l’Université du Michigan a mis au point une méthode plus sûre utilisant la lumière visible pour produire des composés d’azétidine stables. Leur recherche a le potentiel d’accélérer et de rendre plus flexible le développement des médicaments.