La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte
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Chimie pour la pharmacie et les sciences pharmaceutiques
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chimie a fourni à la thérapeutique des alcaloïdes artificiels très semblables aux alcaloïdes naturels et possédant comme plusieurs de
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Chimie thérapeutique Présentation (10 lignes max) Médicaments stéroïdiens: généralité structures transformations interconversions
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un « Précis de Chimie Thérapeutique » Ont contribué à la rédaction de cet ouvrage les enseignants de notre faculté suivants : M'hammed Ansar Professeur de
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Chimie thérapeutique TESSIER Anne Physiologie VERGELY-VANDRIESSE Catherine Physiopathologie génétique PU-PH KOHLI Evelyne Immunologie Virologie
Quel est l'importance de la chimie dans le traitement ?
La chimie occupe une place majeure dans la synthèse et la fabrication des traitements. Elle joue également un rôle primordial dans leur conception, et notamment dans la galénique qui s'intéresse à la formulation du médicament, à sa forme (gélule, crème…) et à la l'assimilation du principe actif par l'organisme.Comment s'appelle la chimie qui s'applique à la médecine ?
La chimie pharmaceutique et la chimie thérapeutique (chimie médicinale ou chimie médicale) sont des disciplines scientifiques placées à l'intersection de la chimie, de la pharmacologie et de la médecine.Quel est l'importance de la chimie dans la pharmacie ?
La chimie y joue, à l'évidence, un rôle important au niveau de la responsabilité pharmaceutique industrielle qui nécessite des connaissances approfondies en chimie organique, en chimie analytique, en chimie des matériaux, en chimie minérale ainsi qu'en pharmacie galénique et en génie des procédés.8 déc. 2021- Dans ce contexte, la synthèse organique, permettant la création de nouvelles molécules, joue un rôle majeur. En effet, les applications sont nombreuses (e.g. le traitement d'une maladie gr? à la chimie médicinale, la création de molécules signal, servant en imagerie pour la détection de tumeurs).
Révolution
génomique et chimieLa récente révolution géno-
mique avait deux objectifs principaux. Le premier était le séquençage complet de l"ADN du génome humain distribué dans nos 23 paires de chromosomes et porteur de l"ensemble de notre infor- mation génétique. L"essentiel de ce travail a été achevé en2003 et a permis d"identifi er
les quelque 25 000 gènes de notre génome (Figure 1, pour en savoir plus, voir le chapitre de C. Giovannangeli)Mais la caractérisation d"un
gène ne donne aucune indi- cation sur la fonction de la (ou des) protéine(s) qu"il génère.Or, les protéines consti-
tuent les véritables chevilles ouvrières de l"organisme en remplissant des fonctions très diverses indispensables à la structuration et à la vie des cellules. Un second objectif est donc l"identifi cation de la fonc- tion et du profi l d"expression de toutes les protéines codées par ces gènes (le protéome, voir le chapitre de D. Mansuy, encart " Dans la famille des "omes" » ). La tâche est ardue et immense puisqu"en raison de différents mécanismes cellulaires, il existe au moins dix fois plus de protéines que de gènes (voir le chapitre de C. Giovannangeli, para- graphe 1.2) , et l"on n"est qu"au début de l"aventure... Jean-Pierre Maffrand La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte de nouveaux médicamentsLa chimie
thérapeutique : de la biologie chimiqueà la découverte de nouveaux
médicamentsFigure 1
Notre ADN, porté par l"ensemble
de nos quelque 25 000 gènes.Quelles fonctions ces gènes
commandent-ils ? MP_chimieSante_2epartie.indd Sec1:611/12/09 14:40:42 62La chimie et la santé
Évidemment, cette multitude
d"informations devrait faciliter la découverte de nouveaux médicaments avec des méca- nismes d"action originaux, afi n de répondre à des besoins médicaux insatisfaits.Il existe de nombreuses
approches scientifi ques et techniques pour élucider les fonctions des protéines, et identifi er celles qui pourraient avoir un lien avec des mala- dies et constituer de ce fait de nouvelles cibles thérapeu- tiques pour la recherche de candidats médicaments. On peut citer l"étude des mala- dies génétiques, d"animaux transgéniques, l"utilisation d"antisens ou de petits ARN interférents (voir le chapitre de C. Giovannangeli, encart " Les ARN interférents : une grande innovation dans la biologie moléculaire ») pour " éteindre » les gènes, l"utili- sation d" anticorps monoclo- naux ou d"aptamères pour neutraliser sélectivement des protéines, etc. Mais toutes ces approches peuvent prendre beaucoup de temps et ne conduisent souvent qu"à une connaissance limitée de la cible.En fait, les généticiens et les
biologistes ont réalisé que les chimistes pouvaient apporter une précieuse contributionà l"élucidation de la fonction
des protéines. Ce que l"on appelle la biologie chimique (" chemical biology ») est un domaine de recherche en pleine évolution, dont l"objectif ambitieux est de disséquer les processus biologiques dans les cellules et les orga- nismes, en produisant de petites molécules haute- ment spécifi ques et forte- ment affi nes - des ligands ou " molécules-sondes » - pour chaque protéine exprimée.De telles interactions
directes entre petites molé- cules et protéines (Figure 2) peuvent activer ou inactiver la protéine, et déclencher une réponse fonctionnelle (dite " phénotypique ») d"une cellule ou d"un organisme entier, dévoilant ainsi la fonc- tion de la protéine. Nul doute que cette discipline révélera aussi de nouvelles cibles thérapeutiques.Figure 2
En biologie chimique, on produit
des petites molécules présentant une forte af nité avec une protéine, avec laquelle elle va pouvoir se lier. Linteraction petite molécule ... protéine va activer ou inactiver la protéine, et déclencher une réponse fonctionnelle au sein de lorganisme. MP_chimieSante_2epartie.indd Sec1:621/12/09 14:40:44 63La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte de nouveaux médicaments
La biologie chimique
est un domaine de recherche qui a l"objectif ambitieux de disséquer les processus biologiques dans les cellules et les organismes.Cest aussi le rôle de la tradi-
tionnelle chimie thérapeu- tique que de produire des candidats médicaments agis- sant sur des cibles protéiques.En ce sens, la chimie théra-
peutique peut être considérée comme un sous-ensemble de la biologie chimique puisque, dans les deux cas, on recherche des ligands sélec- tifs de protéines et que l"on utilise pour cela des appro- ches identiques ou voisines.Mais nous verrons par la suite
que les candidats médica- ments doivent satisfaire à plus de conditions que les petites molécules-sondes qui ont pour seul but de disséquer les mécanismes biologiques. 2Les approches de la
biologie chimique et de la chimie thérapeutique2.1. La génétique chimique
directeUne première approche
appelée génétique chimique directe (" forward chemical genetics ») correspond en fait au criblage fonctionnel (" screening phénotypique ») qui a été abondamment pratiqué dans le passé pour la recherche de nouveaux médicaments. Si quel- ques-uns de ces criblages anciens se pratiquaient sur cellules isolées, la plupartétaient réalisés in vivo chez
l"animal, sur des modèles censés mimer des patholo- gies humaines. Cela prenait beaucoup de temps, limitait le nombre de molécules testées et nécessitait d"en synthétiser des quantités appréciables.Néanmoins, de grands médi-
caments ont été découverts par cette approche, et sont encore largement utilisés aujourd"hui.Dans la version moderne de
la génétique chimique directe, on procède en trois étapes (Figure 3, à gauche) :1) Tests fonctionnels
(criblage) : un grand nombre de molécules sont testées in vitro sur des cellules, ou, plus rarement sur de petits orga- nismes entiers (drosophile, nématode C. elegans, poisson zèbre).2) On sélectionne celles qui
produisent la réponse fonc- tionnelle recherchée, et, si nécessaire, on met en uvre un programme chimique pour transformer et optimiser les meilleures molécules (" leads »).3) Il reste ensuite à iden-
tifi er la (les) protéine(s) responsable(s) de ces effets.Si un dysfonctionnement
de cette protéine peut être associé à une maladie, elle devient une cible thérapeu-quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29[PDF] chimie tout en un pcsi pdf
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