Des chercheurs du Dartmouth College ont mis au point une technique pour produire des stéroïdes synthétiques qui pourraient ouvrir la voie à une cascade de nouvelles découvertes de médicaments. Le processus, publié dans la revue Chimie de la nature , facilite l'accès aux rares, isomères à image miroir de structures stéroïdes naturelles.

La technique, basé sur une série de nouvelles réactions chimiques, réduit considérablement les dépenses et le temps nécessaires pour développer des produits thérapeutiques à partir d'une collection de molécules pharmaceutiquement privilégiée mais sous-explorée.

"Il s'agit d'une stratégie moléculaire fondamentalement nouvelle pour la construction de stéroïdes, " a déclaré Glenn Micalizio, professeur de chimie du New Hampshire à Dartmouth. "Cette technologie permet la préparation de l'un ou l'autre isomère d'image miroir avec la même facilité, mais avec une efficacité sans précédent."

La structure moléculaire de base des stéroïdes est une épine dorsale éprouvée dans le développement de médicaments. Plus de 100 molécules de stéroïdes différentes sont approuvées par la Food and Drug Administration des États-Unis en tant que thérapie pour un large éventail de symptômes et de maladies, notamment l'inflammation et la douleur, cancer et infection bactérienne.

Les thérapies stéroïdiennes constituent sans doute la classe de médecine la plus réussie inspirée par un produit naturel. Tous les médicaments connus de cette classe partagent une structure commune composée d'un seul des deux squelettes d'image miroir possibles - connus sous le nom d'énantiomères. De tels agents sont typiquement disponibles à partir de transformations chimiques de stéroïdes naturels et facilement disponibles.

Selon les chercheurs, les molécules basées sur l'isomère d'image miroir non naturel des stéroïdes forment la base d'une vaste collection de médicaments potentiels sous-explorés. Bien que ces composés partagent les propriétés physiques de base de la classe naturelle, semblables à celles des médicaments, ils disposent de structures 3D complémentaires avec un large potentiel en clinique.

"Avec cette avancée, nous avons maintenant la possibilité d'étudier des régions fertiles de l'espace chimique pour l'identification d'un nombre incalculable d'unique, agents pertinents sur le plan médical, " dit Micalizio.

Le procédé développé au Laboratoire Micalizio à Dartmouth, produit des structures stéroïdiennes de l'un ou l'autre énantiomère avec ce que les chercheurs décrivent comme une efficacité sans précédent. En utilisant des matières premières peu coûteuses et abondantes, la nouvelle classe de produits synthétiques peut être produite en aussi peu que cinq étapes chimiques.

L'avancée est basée sur une réaction chimique découverte en 2014 par Micalizio qui forge la moitié de la structure des stéroïdes. La percée a été rendue possible en inventant une procédure simple pour faire progresser ces intermédiaires aux structures stéroïdes de l'une ou l'autre des séries d'images miroir.

Alors que la synthèse chimique a déjà été décrite comme une voie vers des énantiomères non naturels de stéroïdes, le processus mis au point à Dartmouth permet aux scientifiques d'étudier plus facilement leurs propriétés médicinales. Surtout, le temps et le coût de préparation de collections de nouveaux composés dans cette classe - une exigence de la plupart des efforts de découverte de médicaments modernes - ont été considérablement réduits.

"C'est de loin la voie la plus concise et la plus flexible pour fabriquer une grande variété de nouveaux stéroïdes, " dit Micalizio.

Pour montrer la valeur de la technologie dans la science biomédicale, l'équipe de recherche a démontré que l'une des molécules préparées dans leur étude initiale a des propriétés inhibitrices de croissance puissantes et sélectives contre trois lignées cellulaires cancéreuses humaines différentes.

"Nous ne disons pas seulement que ces choses ont du potentiel, " dit Micalizio, "Voici un exemple du nombre relativement petit de composés que nous avons produits qui prouve leur valeur potentielle en tant qu'agents anticancéreux."

Étant donné que les isomères synthétiques à image miroir ne sont pas facilement disponibles à partir de sources naturelles, La poursuite de cette classe de médicaments et leur valeur clinique dépendent de l'efficacité avec laquelle les chimistes organiques peuvent les préparer.

"La science de la chimie organique de synthèse est une composante essentielle de la découverte de médicaments, et les progrès dans ce domaine sont directement responsables de notre récente découverte, " dit Micalizio.

"Sans la possibilité de créer de nouvelles collections de molécules, il est difficile de poursuivre de nombreuses nouvelles directions potentiellement passionnantes dans la découverte de médicaments. En tant que tel, les progrès de la synthèse chimique, comme celui-ci, peut avoir des effets profonds et ondulants sur la science biomédicale, " Micalizio a ajouté

S'appuyant sur le défi d'inventer une chimie qui alimente les découvertes en sciences biomédicales, Le laboratoire de Micalizio espère développer une nouvelle plate-forme technologique pour explorer les isomères non naturels des stéroïdes pour le développement de traitements.