Ingénierie des cristaux pour les innovations en médecine
Nous visons à appliquer l’ingénierie des cristaux à la conception, à la synthèse et à l’application d’approches innovantes en médecine, en nous concentrant sur le développement (i) de cocristaux pharmaceutiques et (ii) de cyclobutanes (CB) générés dans des cristaux en tant que médicaments à petites molécules et plateformes pour la théranostique. Notre objectif est de définir des approches vertes de la médecine en utilisant la mécanochimie pour former des cocristaux ou pour effectuer des réactions à l’état solide afin de générer des CB comme ingrédients pharmaceutiques actifs (API). Cette recherche est menée en collaboration avec des professeurs de l’Institut de pharmacologie de Sherbrooke (IPS) et du Centre d’imagerie moléculaire de Sherbrooke (CIMS). Une grande majorité des produits pharmaceutiques commercialisés sont des solides (environ 90 % des comprimés contenant l’API se présentant sous une forme cristalline). Étant donné que l’industrie pharmaceutique est la plus grande consommatrice de solvants organiques et la plus grande productrice de déchets parmi les industries de fabrication de produits chimiques, l’introduction d’une approche de chimie verte dans ce secteur est un domaine de grand intérêt.
Les cocristaux pharmaceutiques ont gagné en importance au cours de la dernière décennie. Ces solides possèdent un composant en tant qu’API (Ingrédient Pharmaceutique Actif) et un composant partenaire soit comme second API (c’est-à-dire un cocristal de médicament), soit comme molécule GRAS (Généralement Reconnue Comme Sûre par la US-FDA). Les cocristaux permettent de créer de nouvelles combinaisons de plusieurs médicaments sous la forme d’une phase cristalline unique et d’améliorer les propriétés (par exemple, la biodisponibilité et la stabilité).
La FDA (Food and Drug Administration) a également récemment reclassé les cocristaux pharmaceutiques en tant que « substances médicamenteuses », ce qui offre désormais des possibilités de protection de la propriété intellectuelle pour tous les cocristaux pharmaceutiques nouvellement formés. Parmi les exemples notables de cocristaux pharmaceutiques, on peut citer l’Entresto et le Seglentis. L’Entresto est un cocristal composé de sacubitril et de valsartan, approuvé en 2015 pour le traitement de l’insuffisance cardiaque chronique. Le Seglentis, un cocristal médicamenteux composé de chlorhydrate de tramadol et de célécoxib, a été approuvé en 2021 pour le soulagement de la douleur aiguë.
Les cocristaux pharmaceutiques permettent également d’emprunter des voies vertes pour l’amélioration des médicaments, car la nécessité de créer de nouvelles classes d’API peut être contournée, ce qui permet d’éviter la production de déchets. De plus, l’utilisation de la mécanochimie (par exemple, le broyage sans solvant) pour former des cocristaux pharmaceutiques minimise également les besoins en solvant pour la cristallisation.
Notre groupe vise à synthétiser des cyclobutanes (CB) à l’état solide pour de nouvelles applications en tant que théranostiques pour la santé de la prostate. La théranostique consiste à combiner des techniques thérapeutiques et diagnostiques avec un agent pharmaceutique approprié. Un médicament radioactif associé à une plateforme pharmaceutique identifie la présence de cellules prostatiques cancéreuses par imagerie (par exemple, par TEP – Tomographie par émission de positons). La même plateforme est ensuite utilisée avec un second médicament radioactif pour administrer un traitement bien dosé afin de traiter les tumeurs principales et métastatiques.