Mars 1997 - n°16
Situé sur le campus de St-Jérôme, le laboratoire RESO (REactivité en Synthèse Organique) est une équipe de recherche de l'UMR 6516 "Synthèse-Catalyse-Chiralité" dirigée par H. ARZOUMANIAN.
"Le laboratoire RESO constitue le "noyau dur" de l'activité Synthèse de l'UMR en collaboration bien sûr avec les autres équipes" nous explique J-L. GRAS responsable du laboratoire RESO qui compte six chercheurs permanents CNRS et une quinzaine de doctorants. "Notre activité est la synthèse organique c'est-à-dire la construction de molécules à partir des quatre éléments: carbone, hydrogène, oxygène et azote. Nous nous intéressons principalement à la synthèse de molécules à activité biologique comme les nucléosides, les céphalosporines ou les pénicillines. Le principe de base de la synthèse organique n'a pas évolué depuis un siècle, contrairement à d'autres domaines comme les biotechnologies qui ont connu une véritable révolution, mais avec les mêmes données de départ, nous recherchons une synthèse organique plus performante".
Une vision globale de la synthèse est développée sur le papier par les chercheurs du laboratoire RESO avant de la mettre en pratique et de la contrôler. Propreté, accessibilité et sélectivité, ces trois critères essentiels sont à considérer pour obtenir une synthèse performante:
1) la propreté, il faut éviter en cours de réaction de générer des produits polluants ou difficiles à séparer de la molécule intéressante,
2) l'accessibilité, c'est en quelque sorte la facilité avec laquelle on obtient la molécule, avec un minimum d'étapes (pour limiter notamment le coût des réactifs),
3) la sélectivité, la synthèse peut déboucher sur la molécule souhaitée mais entourée d'autres molécules indésirables. Les deux formes énantiomères d'une même molécule sont notamment un problème, un des isomères optiques est la molécule active recherchée, l'autre isomère peut être, au mieux inactif, au pire dangereux. Un exemple tristement célèbre des propriétés différentes que peuvent avoir deux énantiomères est celui de la thalidomide, un des isomères avait un pouvoir tranquillisant, l'autre un effet tératogène puissant.
Le laboratoire maîtrise la synthèse énantiosélective ou asymétrique appelée encore synthèse de composés énantiomériquement purs. Cette synthèse très pointue permet de résoudre le problème des énantiomères, seul l'énantiomère actif recherché est produit. Par exemple, les chercheurs RESO ont réalisé la première synthèse énantiosélective de la (-) lipstatine,inhibiteur puissant de la lipase pancréatique et utilisé dans le traitement de l'obésité.
Les réactions en cascade ou réactions domino rejoignent les trois critères précédemment cités de propreté, accessibilité et sélectivité. Les réactions en cascade consistent en un enchaînement continu de plusieurs étapes. Le produit synthétisé par la première réaction possède les éléments réactionnels pour réagir dans une deuxième opération, le second produit intermédiaire formé réagit à son tour dans une troisième réaction et ainsi de suite à l'image des dominos tombant un à un, entraînés par le précédent. "Nous allons jusqu'à cinq réactions à la suite", explique Jean RODRIGUEZ spécialiste de cette nouvelle méthodologie au laboratoire. Ces réactions en cascade permettent d'obtenir un seul produit final et évitent lesmanipulations intermédiairespuisqu'aucune intervention n'est nécessaire au cours du processus.
"Ce domaine d'investigation est récent et particulièrement d'actualités au laboratoire, deux thèses soutenues en 1996 étaient notamment consacrées à ce sujet", poursuit J. RODRIGUEZ.
Les chercheurs RESO utilisent ces techniques de pointes pour préparer des synthons clés et des molécules cibles. Un synthon est un fragment de molécule et correspond à un intermédiaire possible de sa synthèse, une "brique moléculaire" en quelque sorte que l'on retrouve dans les composés d'une même famille. Par exemple, les acides gras polyinsaturés ont en commun l'enchaînement de doubles liaisons C=C , la longueur de cette chaîne et les autres liaisons présentes donnent la spécificité de chaque acide gras. Le laboratoire RESO a mis au point la synthèse de différents acides gras polyinsaturés à partir d'un synthon: un bloc de base de quatre doubles liaisons.
"La préparation des synthons s'apparente davantage à de la réactivité, la construction d'une molécule finie appliquée à une cible biologique relève de la synthèse organique", précise J-L. GRAS "c'est pour cette raison que nous avons appelé notre laboratoire REactivité en Synthèse Organique".
Les travaux menés par les chercheurs du laboratoire RESO modernisent la synthèse organique et pourraient faire évoluer, associés à de nouvelles techniques comme la chimie combinatoire, la synthèse de nombreux médicaments.
V.CROCHET