Les voies de fabrication de médicaments vitaux et d'autres composés pharmaceutiques font partie des secrets commerciaux les mieux protégés de l'industrie mondiale. S'appuyant sur des travaux récents de programmation d'ordinateurs pour identifier des voies de synthèse conduisant à des molécules pharmaceutiquement complexes, des chercheurs en Pologne et en Corée du Sud ont dévoilé des méthodes informatisées pour suggérer uniquement des stratégies synthétiques qui contournent les aspects protégés par brevet des médicaments essentiels. Leur travail paraît le 17 janvier dans la revue Chimie .

"Quand nous avons commencé ce projet, J'étais quelque peu sceptique sur le fait que la machine trouverait des alternatives synthétiques viables - après tout, ce sont des médicaments à succès qui valent des milliards de dollars, et j'étais sûr que les sociétés respectives avaient couvert l'espace des brevets si densément qu'il ne restait aucune faille, " dit l'auteur principal Bartosz Grzybowski, professeur de chimie à l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan (Corée du Sud) et à l'Académie polonaise des sciences et développeur principal du logiciel de synthèse organique Chematica. "Il s'avère que les failles sont là, et nous pouvons trouver de nouvelles voies rétrosynthétiques qui contournent complètement les brevets. »

Ces brevets pharmaceutiques protègent la propriété intellectuelle de l'entreprise tout en empêchant les entreprises concurrentes d'utiliser certaines solutions synthétiques clés, développées minutieusement par l'expérimentation pour maximiser le rendement, augmenter la pureté, et réduire les coûts, lorsque vous essayez de produire les composés souhaités. Pour accéder à des options viables non brevetées, les chercheurs ont "gelé" des portions difficiles de chaque molécule cible, forcer l'ordinateur à substituer des approches non conventionnelles mais chimiquement plausibles sur la base de règles mécanistes. Ils ont testé leur système sur trois médicaments commerciaux notables présentant différents obstacles chimiques :le linézolide, un antibiotique de dernier recours; sitagliptine, un médicament antidiabétique; et panobinostat, un traitement du myélome multiple.

Dans chaque cas, lorsqu'il est autorisé à fonctionner sans contraintes, le programme recommandait les synthèses commerciales. Mais quand même quelques atomes et liaisons ont été désignés comme intouchables, il a innové en appliquant les fonctions existantes de Chematica pour proposer de nouveaux plans qui évitaient nettement ceux déjà brevetés. "En localisant de manière algorithmique les liaisons clés sur lesquelles reposent les brevets et en les propageant dans les arbres rétrosynthétiques de Chematica, nous pouvons générer des solutions synthétiques à partir de matières premières alternatives mais économiques, obtenir un réel impact pratique, " dit Grzybowski.

Les capacités d'esquive des brevets de Chematica pourraient également modifier la façon dont les chimistes abordent la propriété intellectuelle et le droit des brevets. Par exemple, les recherches assistées par machine pourraient être utilisées pour restreindre de nombreuses parties différentes d'une molécule cible, regrouper des synthèses radicalement différentes dans un seul brevet hermétique. Selon Grzybowski, cependant, un tel brevet ne resterait pas nécessairement sans faille pour toujours, grâce à la future découverte expérimentale probable de nouvelles réactions faisant progresser les connaissances chimiques grâce à une saine concurrence.

Globalement, les chercheurs espèrent que leur logiciel aidera les sociétés pharmaceutiques à mieux protéger leur propriété intellectuelle et, simultanément, contribuera à accélérer la recherche et le développement en chimie organique en proposant des voies de synthèse différentes des approches classiques. "Ce travail illustre l'intérêt de pousser les chimistes à penser algorithmiquement et de demander aux informaticiens de saisir des concepts chimiques clés, fournir des résultats d'intelligence artificielle chimique qui comptent au-delà des limites du monde universitaire, " ajoute le co-auteur Piotr Dittwald, un chercheur avec une formation en mathématiques et en informatique.