Des chimistes de l’Université Rice ont développé une méthode plus économique pour synthétiser des médicaments, en recyclant le ATPγS, un composé coûteux, grâce à une approche biocatalytique. Cette avancée, publiée dans Nature, pourrait ouvrir de nouvelles voies pour la conception de médicaments, notamment les oligonucléotides antisens, souvent utilisés pour traiter des maladies génétiques.
Une équipe de chimistes de l’Université Rice a récemment mis au point une méthode innovante pour réduire les coûts de synthèse des médicaments, en exploitant un processus de recyclage du ATPγS, un composé coûteux utilisé pour ajouter des thiophosphates aux molécules pharmaceutiques. Cette découverte, décrite dans l’article publié dans Nature, pourrait avoir des implications importantes pour la production de traitements, notamment les oligonucléotides antisens, souvent employés dans le traitement des maladies génétiques.
Le problème des thiophosphates et le coût prohibitif du ATPγS
Les thiophosphates, analogues des phosphates, jouent un rôle crucial dans de nombreux médicaments, notamment ceux basés sur des composés biologiques. Cependant, leur intégration dans les molécules pharmaceutiques est souvent limitée en raison du coût élevé du ATPγS, un composé nécessaire pour cette opération. Pour ajouter un thiophosphate à une structure chimique comme un médicament, vous avez besoin d'une molécule appelée ATPγS, qui est une molécule très coûteuse, a expliqué Xiangyu Wu, co-premier auteur de l’étude.
Chaque utilisation d’ATPγS est extrêmement coûteuse, ce qui limite son application à des quantités très faibles. Chaque fois que nous voulions ajouter un thiophosphate, nous devions utiliser un nouveau ATPγS, et chaque ATPγS était extrêmement coûteux – trop coûteux pour l'utiliser que dans les plus petites quantités, a ajouté Wu. Cette contrainte a longtemps freiné l’innovation dans la conception de médicaments.
Le recyclage du ATPγS : une approche biocatalytique
Les chercheurs de l’Université Rice ont exploré l’idée de recycler le ATPγS, en s’inspirant des méthodes existantes pour recycler l’ATP, un composé similaire utilisé dans les processus de phosphorylation. Depuis que l'ATP et l'ATPγS sont si similaires, nous avons décidé de voir si nous pouvions adapter le processus de recyclage de l'ATP à l'ATPγS, a déclaré Yu Fu, un doctorant et co-premier auteur de l’étude.
Leur processus de recyclage nécessite uniquement une petite quantité d’ATPγS pour ajouter des thiophosphates à un grand nombre de composés chimiques, réduisant ainsi considérablement le coût de chaque réaction. Nous avons été en mesure d'utiliser ce processus pour ajouter de façon économique des thiophosphates à plusieurs classes de médicaments, des molécules petites aux macromolécules, a précisé Hans Renata, professeur de chimie à l’Université Rice.
Cette méthode est également flexible, permettant aux chercheurs d’ajuster le processus pour ajouter des thiophosphates à différents types de structures chimiques et à différents endroits. Nous avons des résultats préliminaires excitants qui suggèrent la production d’une classe de médicaments appelés oligonucléotides antisens, qui reposent lourdement sur des phosphates. Notre méthode de recyclage pourrait conduire à un moyen plus efficace et économique de préparer ces médicaments, qui sont souvent utilisés pour traiter des maladies génétiques, a ajouté Renata.
Financements et implications futures
Cette recherche a été financée par le American Chemical Society Green Chemistry Institute Pharmaceutical Roundtable, le Welch Foundation (C2159) et le Cancer Prevention and Research Institute of Texas (RR220087). Les résultats de l’étude, publiés dans Nature, ouvrent de nouvelles perspectives pour l’industrie pharmaceutique, en réduisant les coûts liés à la synthèse de médicaments.
Les chercheurs soulignent que cette avancée pourrait faciliter l’accès à des traitements plus économiques, en particulier pour les maladies génétiques où les oligonucléotides antisens sont souvent utilisés. Notre méthode de recyclage pourrait permettre une production plus large et plus abordable de ces médicaments, a conclu Renata.
Les implications de cette découverte pourraient être significatives, en offrant une alternative plus abordable pour la synthèse de médicaments, tout en ouvrant la voie à de nouvelles recherches dans le domaine de la chimie pharmaceutique.
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