Le prix Nobel de chimie 2022 a justement récompensé ce type de recherche : la construction de nouvelles molécules par l’assemblage simple et efficace de briques chimiques dans des conditions environnementales ou biologiques. Les scientifiques américains K. Barry Sharpless (Scripps Research Institute) et Carolyn R. Bertozzi (Université de Stanford) et le scientifique danois Morten Meldal (Université de Copenhague) ont été récompensés pour leurs travaux dans le développement du cliquez sur la chimie et donne chimie bio-orthogonale.
Plus précisément, en 2002, Sharpless et Meldal pour la chimie du clic. En 2003, Bertozzi pour le développement de la chimie bio-orthogonale, qui a amené la chimie du clic à une nouvelle dimension dans les cellules et les organismes vivants. Sharpless a réussi le grand exploit de remporter le prix Nobel de chimie pour la deuxième fois, le premier étant en 2001. Il est le cinquième scientifique à être récompensé deux fois depuis la création du prix en 1901, et seulement le deuxième, aux côtés de l’Anglais Frederick Sanger. (vainqueur en 1958 et 1980), récompensé à deux reprises dans le domaine de la chimie.
Bien qu’ils suscitent l’intérêt et la curiosité des gens, les thèmes Nobel ne font généralement pas partie de la vie quotidienne et des connaissances du grand public, laissant place à plusieurs doutes – des plus simples aux plus complexes. Les principales interrogations de cette année portent sur le sens de la chimie du clic et de la chimie bio-orthogonale et leurs applications.
LA cliquez sur la chimie est un ensemble de réactions rapides et spécifiques entre deux petites molécules qui se rejoignent pour former des produits facilement isolés avec des structures chimiques plus complexes. L’idée était d’exploiter la puissance des blocs de construction chimiques qui s’emboîtent, comme le clic d’une poignée de bagage où les extrémités se lient ensemble, pour fournir des produits avec la gamme d’applications la plus large possible.
La chimie du clic a été largement explorée par l’industrie pharmaceutique dans le développement de produits pharmaceutiques et de médicaments biologiques pour le traitement du cancer, du diabète, de l’obésité, de l’inflammation et des maladies infectieuses. Il a également été utilisé par l’industrie des matériaux dans le développement de polymères et d’autres matériaux de haute technologie.
Les réactions de chimie de clic doivent être modulaires (blocs de construction chimiques), simples, rapides et de grande envergure. Les matières premières doivent être bon marché et facilement disponibles, et les solvants utilisés sont bénins (comme l’eau) ou facilement éliminables. D’autres caractéristiques remarquables sont les conditions de réaction douces, les bons rendements et la formation de produits stables et facilement purifiés. La haute sélectivité est un autre attrait pour les chimistes dédiés à la synthèse de molécules organiques innovantes pour le traitement des maladies et dysfonctionnements humains.
La logique derrière la chimie du clic est simple, car le développement d’innovations pour l’industrie exige des propriétés moléculaires spécifiques qui peuvent être obtenues à partir de l’union de deux molécules. Parce que la biologie est l’un des domaines les plus complexes et les plus stimulants, l’exploration des synergies entre la chimie du clic et la chimie bio-orthogonale peut conduire à des résultats encore plus impressionnants dans le développement de nouveaux produits.
LA chimie bio-orthogonale est un ensemble de réactions chimiques qui se produisent rapidement dans les organismes vivants et sans interférer avec les biomolécules ou les processus biochimiques. Les réactions se déroulent à température et pH physiologiques et conduisent sélectivement à la formation de produits stables et non toxiques pour les cellules et les organismes. De plus, ils permettent l’incorporation de fonctionnalités qui ne sont pas naturellement présentes dans les systèmes biologiques.
En visualisant les cellules et en suivant le mouvement des biomolécules essentielles à la vie, la chimie bio-orthogonale a permis une meilleure compréhension des structures et des fonctions biologiques. De plus, la chimie bio-orthogonale a transformé les domaines du diagnostic et de l’administration de médicaments (systèmes d’administration de médicaments). Il ne fait aucun doute que l’avenir réserve encore de nombreuses nouveautés pour la chimie bio-orthogonale, notamment dans le développement de médicaments plus sélectifs et efficaces et d’agents de diagnostic plus sensibles et plus sûrs.
L’art du clic pour construire des molécules innovantes permettra de nombreuses avancées en chimie, biologie et médecine tout au long du 21e siècle qui n’auraient pas été possibles sans les contributions de Sharpless, Meldal et Bertozzi.
Pour plus d’informations sur l’état de l’art et les principaux enjeux scientifiques et technologiques de la chimie du clic et de la chimie bio-orthogonale, voir le numéro spécial Cliquez sur Chimie du magazine Avis sur les produits chimiques: 121 (12), 6697-7248, 2021.
