Prix Nobel de chimie 2022 : qu'est-ce que la chimie ''Lego'' ?

Le prix Nobel de chimie 2022 a été décerné ce mercredi 5 octobre aux chercheurs Carolyn Bertozzi, Morten Meldal et Barry Sharples pour leurs contributions à la chimie du « clic », surnommée chimie « Lego » en raison de son fonctionnement.

L'Académie royale suédoise des sciences, l'institution qui décerne le prix, a souligné la simplicité et l'efficacité avec lesquelles ses recherches ont contribué à une plus grande fonctionnalité de la chimie.

La chimie du "clic" permet aux molécules de s'agglutiner, comme des pièces de Lego.

En seulement deux décennies, il a montré de multiples applications, notamment dans le développement de nouveaux traitements contre le cancer.

Qu'est-ce que la chimie du clic ?

Pour le comprendre, réfléchissez au fonctionnement des Lego. Certaines pièces ont des bosses et d'autres ont des trous. Vous les pressez ensemble et ils cliquent pour se joindre.

La profesora Alison Hulme, de la Universidad de Edimburgo, en Reino Unido, explica que el mismo proceso se aplica a la química click.

Le professeur Alison Hulme de l'Université d'Edimbourg au Royaume-Uni explique que le même processus s'applique à la chimie du clic.

"Deux partenaires chimiques sont parfaitement conçus pour se combiner, donc lorsqu'ils entrent en contact dans le bon environnement, ils s'emboîtent simplement", a-t-il déclaré à la BBC.

Mais au début, il ne pouvait pas être utilisé sur des cellules vivantes - essentielles pour comprendre la maladie - car il impliquait l'utilisation de cuivre tueur de cellules.

La découverte révolutionnaire du professeur Bertozzi a fait fonctionner la chimie du clic dans les cellules vivantes.

Leur travail signifie que les scientifiques peuvent faire "de la chimie à l'intérieur du corps humain, pour s'assurer que les médicaments vont au bon endroit et restent à l'écart du mauvais endroit", explique Hulme.

C'est Barry Sharples qui a inventé ce concept vers 2000. Peu de temps après, Morten Meldal et Sharples lui-même ont présenté indépendamment ce qui est maintenant considéré comme le joyau de la couronne de la chimie du clic : la cycloaddition azoture-alcyne catalysée par le cuivre. .

"La chimie du clic a signifié d'énormes progrès pour la chimie , la nanotechnologie et la science des matériaux ", déclare Raluca M. Fratila, chercheur à l'Université de Saragosse en Espagne.

Comment la chimie bioorthogonale a-t-elle amené la chimie du clic à un autre niveau ?

Héctor Busto Sancirián, membre du groupe de recherche en chimie biologique de l'Université de La Rioja, explique que la chimie du clic est une "science fondamentale".

"Et comme c'est souvent le cas, cela a jeté les bases de la chimie dite bioorthogonale , lorsque Carolyn Bertozzi a utilisé cette méthodologie développée par Sharpless pour réaliser des réactions chimiques dans des organismes vivants, avec un potentiel énorme pour le développement de nouveaux médicaments", explique Busto.

En 2004, Bertozzi et ses collègues ont été les pionniers des réactions de clic qui ne nécessitaient pas de cuivre. Lorsque l'on travaille avec des organismes vivants, une trop grande quantité de métal peut être toxique pour les cellules et interférer avec leur métabolisme.

De cette manière, les produits chimiques peuvent modifier les molécules des organismes vivants sans interférer avec les fonctions cellulaires normales.

De telles réactions ont permis à Bertozzi de marquer des molécules trouvées sur les surfaces cellulaires, appelées glycanes, avec des marqueurs fluorescents verts.

Bertozzi a montré que sa découverte pouvait être utilisée pour suivre les glycanes, par exemple, dans les cellules tumorales, et a découvert que certains glycanes semblent protéger les tumeurs du système immunitaire humain , donc en bloquant ce mécanisme, un nouveau médicament pourrait être créé.

De nombreux chercheurs ont par la suite commencé à développer des anticorps sélectionnables ciblant divers types de tumeurs, explique l'Académie suédoise des sciences.

Ces anticorps sont actuellement testés dans des essais cliniques et pourraient également être appliqués dans les maladies inflammatoires, avec un potentiel qui pourrait impacter des millions de patients dans le monde.