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EnglishRÉSUMÉ
Les principes actifs sources de nouveaux médicaments tirent leur origine du monde minéral, végétal ou animal, ou sont obtenus par voie synthétique, biologique ou biotechnologique. Dans cet article, leur étude, à partir d'exemples concrets en lien avec l'évolution du marché pharmaceutique, amène à aborder les outils de production des médicaments : chimie de synthèse, biotechnologie et nanotechnologie. Les différentes stratégies de recherche mises en place pour la conception de nouvelles molécules à visée thérapeutique conduisent à la découverte des grandes classes pharmacologiques de médicaments.
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Pascal COUDERT : Professeur de chimie thérapeutique Faculté de pharmacie – UMR 990/INSERM – Clermont-Ferrand – France
INTRODUCTION
La découverte des médicaments, d’abord empirique, a suivi l’évolution de la compréhension médicale des pathologies affectant l’homme. Ainsi, si certaines drogues aux vertus thérapeutiques indéniables comme l’opium nous sont connues depuis l’Antiquité, il faut bien reconnaître que nombre d’entre elles ont été utilisées sans preuve réelle d’efficacité. La médecine dite des signatures attribuait aux remèdes de couleur verte et de saveur acide un effet favorable pour le foie. Les vers luisants entraient dans la composition des collyres, les haricots guérissaient les reins et on utilisait le safran jaune contre l’ictère. La fin du XIXe siècle voit, d’une part l’isolement des premiers principes actifs d’origine végétale dont la morphine et, d’autre part la synthèse totale de molécules médicamenteuses simples comme l’aspirine. Fort de cet élan, la chimie du début et du milieu du XX e siècle a conduit à la découverte de grandes classes de médicaments qui ont bouleversé la vie des patients et sont toujours utilisés aujourd’hui : sulfamides, antidépresseurs, neuroleptiques…
Puis, l’évolution de nos connaissances au cours de la fin du siècle passé sur le rôle et la structure des protéines, ainsi que sur les phénomènes régissant les interactions drogue-récepteur, ont permis d’établir les bases essentielles à l’élaboration de nouveaux composés efficaces en thérapeutique. Si l’avènement de la biochimie tissulaire fut à l’origine dans les années 1950 de la mise au point des anti-inflammatoires non stéroïdiens, c’est la biochimie cellulaire qui, à la fin des années 1970, amena l’essor des thérapies anticancéreuses. Aujourd’hui, la priorité est donnée à la structure moléculaire, laquelle associée à la création de logiciels performants offre la possibilité de concevoir de nouvelles substances médicamenteuses grâce à l’outil informatique. La diversité des structures rencontrées dans le monde végétal et animal reste néanmoins des sources d’inspiration dans la conception de nouvelles drogues. La synthèse chimique et l’hémisynthèse demeurent des outils indispensables avec un effort de plus en plus net vers une chimie verte. Depuis quelques années, les biotechnologies permettent non seulement la production de médicaments, qui autrefois étaient extraits d’organes animaux (insuline d’origine porcine, par exemple), mais également la fabrication d’anticorps monoclonaux aux indications diverses (cancérologie, rhumatologie, immunologie, allergologie…). Quant aux thérapies ciblées, elles connaissent un développement considérable en vue d’effets indésirables moindres chez les patients avec des espoirs basés dans ce domaine, entre autres, sur la chimie supramoléculaire et les nanotechnologies. Enfin, le séquençage du génome humain laisse entrevoir des possibilités thérapeutiques dans le cadre de maladies héréditaires.
L’objectif de cet article est de montrer à partir d’exemples concrets relatifs aux principales classes de médicaments actuellement sur le marché, quelles sont les grandes voies de découverte de nouveaux principes actifs et les techniques utilisées. L’évolution des recherches dans ce domaine avec les perspectives futures d’innovations thérapeutiques est également présentée en relation avec le contexte économique mondial.
MOTS-CLÉS
applications nanotechnologie Sources de médicaments biotechnologie stratégies de découverte chimie de synthèse
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 2014 par Pascal COUDERT
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1. Marché du médicament
Le besoin urgent de nouveaux traitements pour le cancer, le sida, les pathologies infectieuses, les maladies auto-immunitaires et bon nombre d’autres affections, justifie que l’on exploite au maximum toutes les voies de recherche possibles. Pour la personne dont la vie est sauvée grâce à un médicament, celui-ci est de première importance. Cependant, tous les médicaments susceptibles de remédier à une maladie n’ont pas le même impact car certains, plus que d’autres, génèrent d’importants revenus à leurs fabricants ou sont plus fréquemment prescrits.
1.1 Évolution du marché pharmaceutique
La recherche pharmaceutique est coûteuse et risque de le devenir encore plus. Sur 10 000 molécules testées in vitro, seulement 10 d’entre elles font l’objet d’un brevet et une seule sera mise sur le marché. Par ailleurs, certains investissements jugés a priori comme devant être fructueux, ne se sont pas avérés par la suite couronnés du succès escompté.
La compréhension du rôle des endorphines et des enképhalines dans la perception de la douleur au niveau cérébral laissait espérer la découverte de substituts de la morphine non narcotiques au cours des années 1980. En réalité, aucun produit de ce type ne vit le jour.
Aujourd’hui, la possibilité de transférer un brin d’ADN, donc un gène, dans le noyau d’une cellule qui ne le possédait pas, offre des possibilités thérapeutiques, même si pour des pathologies comme la mucoviscidose, les essais cliniques ont été jusqu’à présent décevants. De même, s’il devient envisageable de bloquer certains processus cellulaires par transfection et de supprimer l’expression de certains gènes en vue de provoquer l’apoptose de cellules cancéreuses, l’aboutissement de telles recherches ne saurait encore être planifié.
Après avoir stagné à la fin des années 1990 aux alentours de 6 000, le nombre annuel de substances en développement a subi une augmentation assez régulière pour se stabiliser autour de 10 000 depuis 2010. Le marché du médicament se porte bien puisque l’on note une grande progression du nombre d’industries appartenant au domaine de la santé depuis 20 ans (1 167 industries du médicament en 2000 versus 4 816 en 2020), avec une recherche principalement tournée...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ABRAHAM (D.J.), ROTELLA (D.P.) - Burger’s medicinal chemistry, drug discovery and development. - 17th edition, Wiley Interscience, vol. 8 (2011).
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1 Logiciels de modélisation moléculaire
Tripos : SYBYL X http://www.tripos.com
AMBER http://ambermd.org/
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RasMol http://www.rasmol.org/
Chemistry Software, HyperChem, Molecular Modeling http://www.hyper.com/
HAUT DE PAGE
Chaire Biotech Sanofi-ENSTBB – Biotechnologies et santé : de quoi parle-t-on ? http://www.enstbb.ipb.fr/fr/system/files/mmogouliko/resume_confs_biotechsante.pdf
CITELINE – The world’s leading authority on pharmaceutical clinical trials http://www.citeline.com
DEMIRDJIAN (H.) – Comparaison de deux protocoles pour la synthèse de l’ibuprofène http://www.udppc.asso.fr/national/attachments/article/
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