Une nouvelle architecture au c艙ur des mol茅cules
Gen猫ve, 15 juillet 2025 - Dr Pierrick Berruyer.
Peut-on imaginer qu'une mol茅cule puisse sauver des vies mais que听sa 芦jumelle禄 soit un poison mortel? Aussi surprenante qu'elle puisse听para卯tre, cette r茅alit茅 chimique est connue sous le nom de 芦chiralit茅禄.听Comme une main droite et une main gauche, deux mol茅cules听peuvent avoir la m锚me composition, mais une forme et une image听diff茅rentes dans l'espace. Cette diff茅rence peut tout changer. La听compr茅hension et le contr么le de ce ph茅nom猫ne sont cruciaux pour听la conception de m茅dicaments. Une 茅quipe de l'鲍苍颈惫别谤蝉颈迟茅 de Gen猫ve听(UNIGE), en collaboration avec l'鲍苍颈惫别谤蝉颈迟茅 de Pise, a mis au point une听nouvelle famille de mol茅cules chirales d'une stabilit茅 remarquable.听Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour la conception de听m茅dicaments 脿 g茅om茅trie contr么l茅e. Ils sont publi茅s dans le 闯辞耻谤苍补濒听of the American Chemical Society.
Une mol茅cule, ou tout objet, est chirale si elle ne peut 锚tre superpos茅e听脿 son image miroir par une combinaison quelconque de rotations,听de translations et de changements g茅om茅triques. Un peu comme nos deux mains qui semblent identiques mais qu'on ne peut pas听superposer quand on les regarde c么t茅 dos ou c么t茅 paume. Cette听asym茅trie mol茅culaire universelle impose aux chimistes de concevoir听des mol茅cules chirales capables d'interagir de mani猫re pr茅cise avec听les syst猫mes vivants.
Au sein d'une mol茅cule, la chiralit茅 na卯t souvent de la pr茅sence d'un听ou plusieurs centres d'asym茅trie, appel茅s 芦centres st茅r茅og猫nes禄. Ils听sont souvent constitu茅s d'un atome de carbone central, lui-m锚me li茅听脿 quatre groupes ou cha卯nes d'atomes diff茅rents, le plus souvent de听carbone 茅galement. Le groupe de J茅r么me Lacour, professeur ordinaire听au D茅partement de chimie organique de la Section de chimie et听biochimie de la Facult茅 des sciences de l'UNIGE, a cr茅茅 un nouveau听type de centre st茅r茅og猫ne. Cette fois, l'atome de carbone central n'est听pas entour茅 de cha卯nes de carbone ou d'hydrog猫ne, mais uniquement听d'atomes d'oxyg猫ne et d'azote. Une premi猫re dans le domaine de la听chimie.
Des mol茅cules poss茅dant ce nouveau type de centre st茅r茅og猫nen'avaient jamais 茅t茅 isol茅es sous forme tridimensionnelle stable auparavant. Leur synth猫se et leur caract茅risation marquent une avanc茅e conceptuelle et exp茅rimentale majeure,
explique J茅r么me听Lacour.
Une stabilit茅 hors norme
La stabilit茅 des mol茅cules chirales est un param猫tre particuli猫rement听important. En effet, les couples de mol茅cules miroirs sont tr猫s proches听structuralement et dans de nombreux cas le passage spontan茅 de听l'un 脿 l'autre est possible, par exemple sous l'effet de la temp茅rature.听Comme si une main gauche se transformait subitement en main听droite. On pourrait ainsi passer d'un m茅dicament 脿 une mol茅cule听inactive, voire toxique! Les nouvelles structures mol茅culaires mises听au point par l'茅quipe de l'UNIGE pr茅sentent une stabilit茅 chirale听exceptionnelle, c'est-脿-dire que le passage d'une mol茅cule 脿 sa s艙ur听miroir est particuli猫rement difficile pour avoir lieu spontan茅ment.
Olivier Viudes, doctorant et premier auteur de l'茅tude, explique:
Gr芒ce 脿 des techniques de chromatographie dynamique et des
calculs de chimie quantique, les scientifiques ont montr茅 que, pour
une des mol茅cules d茅velopp茅es, il faudrait 84 000 ans 脿 temp茅rature
ambiante pour que la moiti茅 d'un 茅chantillon se transforme en sa
mol茅cule miroir.
Pour un m茅dicament, une telle dur茅e de stabilit茅听garantit un stockage s没r, sans n茅cessit茅 de conditions sp茅cifiques.听Pour la seconde mol茅cule, cette dur茅e a 茅t茅 estim茅e 脿 227 jours 脿 25 掳C.
Les nouveaux centres st茅r茅og猫nes d茅velopp茅s par l'茅quipe听genevoise devraient permettre la conception de mol茅cules chirales听tridimensionnelles, stables et contr么l茅es. Ces structures ouvrent听de nouvelles possibilit茅s pour la conception de m茅dicaments, ou听encore la cr茅ation de nouveaux mat茅riaux. 芦Ces centres st茅r茅og猫nes听d'un nouveau genre offrent une nouvelle mani猫re d'organiser听l'espace mol茅culaire. Ils ouvrent un tout nouveau degr茅 de libert茅听et d'imagination en synth猫se chimique禄, conclut Gennaro Pescitelli,听professeur 脿 l'鲍苍颈惫别谤蝉颈迟茅 de Pise et co-investigateur principal de cet听article.
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