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Chimie : passer par le radical anion du CO2 pour le radiomarquage de médicament est possible


​Des chercheurs du SCBM et du SHFJ montrent qu’une stratégie fondée sur la formation du radical anion CO2●- marqué au carbone 14 ou carbone 11 s’avère payante pour radiomarquer en conditions douces des médicaments. Cette stratégie était considérée jusqu’à présent difficile à mettre en œuvre. 

Publié le 24 octobre 2023

« Voir » in vivo un médicament est utile pour étudier sa distribution dans notre organisme et son interaction avec celui-ci (études ADME d'un médicament), ou alors pour l'utiliser comme outil de diagnostic. Pour cela, le composé peut être radiomarqué en remplaçant un de ses atomes de carbone par un isotope radioactif (radiomarquage isotopique du carbone).

Les laboratoires du LMC au SCBM (DMTS) et du SHFJ ont démontré l'intérêt du dioxyde de carbone (CO2) comme source isotopique de carbone :

  • La même stratégie peut être appliquée à la fois à la substitution d'un carbone 12 par un carbone 14 (14C) pour les études ADME, ou par un carbone 11 (11C) pour l'imagerie clinique ;
  • Elle réduit considérablement les déchets radioactifs produits, limite majeure pour la substitution par le 14C (temps de demi-vie de 5730 ans) ;
  • Sa rapidité est parfaitement adaptée à la courte de demi-vie du 11C (temps de demi-vie de 20 min).

La stratégie la plus explorée repose sur le caractère électrophile du CO2. Une stratégie fondée sur la formation du radical anion CO2●- était jusqu'ici considérée comme peu adaptée, car difficile à mettre en œuvre et ne permettant pas de s'affranchir des deux derniers écueils pré-cités.

Dans une étude publiée dans JACS, les chercheurs du LMC et du SHFJ présentent la première description d'un marquage au 14C et au 11C du radical anion CO2●- réalisé dans des conditions douces et montrent ainsi qu'une telle stratégie est possible. Leur méthode repose sur un équilibre photocatalytique entre des sels de formiate et du CO2 radiomarqué.

Cette espèce a pu être utilisée dans le développement de méthodologies de carboxylation permettant d'accéder facilement à des médicaments radio-marqués. Un point d'orgue du projet réside dans son application au carbone-11. En collaboration avec des équipes du SHFJ, les chercheurs du LMC ont réussi à étudier par imagerie par émission de tomographie (TEP) chez des souris la biodistribution de l'oxaprozine (un anti-inflammatoire non stéroïdien) marquée au 11C.

Cette nouvelle méthode douce de radio-marquage du carbone pourra, par la suite, aider des laboratoires pharmaceutiques dans la compréhension/évaluation des principes actifs grâce au carbone-14 et au carbone-11. ​

Contacts Institut de​​s sciences du vivant Frédéric-Joliot :​

Davide Au​​disio (davide.audisio@cea.fr)

Fabien Caillé ​(fabien.caille@cea.fr)


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