La mise au point de nouveaux produits pharmaceutiques repose sur la capacité des scientifiques à concevoir des médicaments précis pour des essais cliniques ciblés. Ainsi, le marquage isotopique des médicaments candidats en laboratoire est crucial dans cet effort d’ensemble.
Dans une nouvelle étude, le laboratoire du Dr Benjamin Rotstein de la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa a collaboré avec des collègues pour dévoiler une méthode simple pour préparer des versions de médicaments et de produits de diagnostic marqués aux isotopes de carbone. Ils ont développé une méthode pour échanger un seul atome dans les acides aminés, éléments constitutifs des protéines qui sont également utilisés pour préparer des molécules pour son isotope.
« Ceci est vraiment important pour la mise au point de médicaments, puisque nous voulons connaître la trajectoire du médicament dans le corps, ainsi que la façon dont il est métabolisé et éliminé, afin de pouvoir planifier les études de dosage et de toxicité appropriées », explique le Dr Rotstein, professeur agrégé au Département de biochimie, microbiologie et immunologie de la Faculté de médecine.
Les travaux ont été décrits dans un article de Nature Chemistry, une revue à haut facteur d’impact qui a également publié un article distinct sur l’étude selon lequel deux scientifiques danois de l’Université d’Aarhus décrivent les méthodes de l’équipe comme « importantes pour le domaine ».
Le laboratoire du Dr Rotstein a initialement conçu ses expériences pour qu’elles fonctionnent comme un catalyseur utilisé par notre corps : le phosphate de pyridoxal, qui élimine l’acide carboxylique des acides aminés et constitue la forme active de la vitamine B-6. Mais il explique qu’ils voulaient le faire fonctionner en sens inverse, et il s’est avéré que le mécanisme était un peu différent de ce qu’ils avaient initialement prévu.
« En fait, nous ajoutons du dioxyde de carbone, puis nous éliminons l’acide. Il s’agit donc d’un mécanisme différent qui nous permet d’envisager de meilleurs catalyseurs et d’élargir le champ d’application au-delà des acides aminés », explique-t-il.
La recherche a été réalisée en collaboration avec des collègues de l’Université de l’Alberta et des chimistes de Sanofi, la société pharmaceutique française. Le laboratoire du Dr Rotstein a effectué des études sur le carbone 11 et a travaillé avec ces collaborateurs pour dévoiler le mécanisme de la réaction. Son laboratoire utilise le carbone 11 parce qu’il est radioactif d’une manière qui convient bien à l’imagerie médicale.
Quelles sont les prochaines étapes pour son laboratoire de l’Université d’Ottawa ? Le Dr Rotstein et son équipe étudient maintenant comment faire en sorte que la réaction ne produise qu’une seule version « miroir » des acides aminés afin que les chercheurs n’aient pas à les séparer après coup.
Il dit qu’ils sont particulièrement enthousiastes à l’idée d’utiliser les acides aminés au carbone 11 pour mesurer le taux de production de protéines de notre corps, car cela peut être un indicateur de maladie.
« Nous les utilisons également dans des études d’imagerie pour connaître le métabolisme et les taux de synthèse des protéines dans différents tissus », explique le Dr Rotstein, qui est également directeur du Laboratoire de radiochimie et de sondes moléculaires pour l’imagerie de l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa
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