Chimie pharmaceutique

Le vieillissement de la population et l’apparition de bactéries résistantes aux antibiotiques ne sont que deux des nombreux défis auxquels fait face le domaine de la santé. Dans ce contexte, la synthèse organique, permettant la création de nouvelles molécules, joue un rôle majeur. En effet, les applications sont nombreuses (e.g. le traitement d’une maladie grâce à la chimie médicinale, la création de molécules signal, servant en imagerie pour la détection de tumeurs). Les groupes de recherche de chimie organique de l’Université de Sherbrooke travaillent sur ces différents domaines et applications, du développement de nouvelles méthodes et stratégies de synthèse au design et à l’évaluation de nouvelles molécules d’intérêt biologique.

Le taux de placement des étudiants dans le domaine est très élevé dans les nombreuses entreprises pharmaceutiques en Amérique du Nord.

The aging of the population and the emergence of antibiotic-resistant bacteria are just two of the many challenges facing the health sector. In this context, organic synthesis, allowing the creation of new molecules, plays a major role. Indeed, applications are numerous (e.g. the treatment of a disease using medicinal chemistry, the creation of signal molecules, used for the detection of tumors). The organic chemistry research groups at the Université de Sherbrooke are working on these different fields and applications, from the development of new synthetic methods and strategies, to the design and evaluation of new molecules of biological interest.

The employment rate of graduating students in the field is very high in the many pharmaceutical companies in North America.

Professeurs

Guillaume Bélanger : Laboratoire de synthèse organique et de développement de stratégies de synthèse

L’équipe du Pr Bélanger développe des manières originales de synthétiser des alcaloïdes naturels biologiquement intéressants en une seule opération par des réactions de cyclisations en cascade. Une telle approche offre l'avantage d'accéder rapidement et de façon parfaitement contrôlée à des structures moléculaires très complexes à partir de produits de départs simples et faciles à fabriquer. Ces nouvelles approches peuvent être modulées pour permettre l'accès à des structures moléculaires très variées, fournissant par le fait même de nouveaux outils de fabrication de composés d'intérêt pharmaceutique aux chimistes organiciens et médicinaux.

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Prof. Bélanger's team develops original ways of synthesizing biologically interesting natural alkaloids in a single operation by cyclization reactions in cascade. Such an approach offers the advantage of rapid and perfectly controlled access to very complex molecular structures from simple and easily prepared starting materials. These new approaches can be modulated to allow access to a wide variety of molecular structures, thereby providing new tools for the synthesis of compounds of pharmaceutical interest to organic and medicinal chemists.

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Yves Dory : Laboratoire de chimie supramoléculaire et médicinale 

À l’aide de la modélisation moléculaire, l’équipe du Professeur Dory conçoit des molécules qui peuvent s’assembler sous forme de nano-objets, comme des nanotubes ou des nanosphères, ou bien encore des molécules qui peuvent interférer avec des cibles thérapeutiques, comme des enzymes ou des récepteurs. Ces composés sont ensuite synthétisés au laboratoire, puis leurs interactions sont identifiées selon des techniques modernes de caractérisation de matériaux ou des tests biologiques.

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Using molecular modeling, Professor Dory's team designs molecules that can be assembled in the form of nano-objects, such as nanotubes or nanospheres, or molecules that can interfere with therapeutic targets, such as enzymes or receptors. These compounds are then synthesized in the laboratory, and their interactions are identified according to modern material characterization techniques or biological tests.

Fiche du professeur

Claude Legault : Laboratoire de développement de méthodologies de synthèse et modélisation 

Le groupe du Professeur Legault développe des méthodes de synthèse efficaces, ayant une applicabilité étendue et un impact moindre sur l’environnement. Ces projets reposent sur l’utilisation de réactifs d’iode hypervalent et de catalyseurs organométallique. L’approche du groupe implique une interaction entre les études expérimentales et computationnelles afin d’acquérir une compréhension mécanistique des systèmes développés et ainsi faciliter la recherche en laboratoire. Les méthodes développées sont ensuite appliquées en chimie médicinale.

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Professor Legault group aims to develop efficient synthetic methodologies of broad use with lower environmental impact. The research projects rely on the use of hypervalent iodine reagents and organometallic catalysts. The group approach focuses on a dynamic interaction between experimental and computational studies to gain mechanistic insights on the systems being developed and thus facilitate laboratory progress. The developed methods are consequently used in medicinal chemistry applications.

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Éric Marsault : Laboratoire de chimie médicinale

L’équipe d’Éric Marsault se concentre sur l’optimisation de molécules en vue de les utiliser pour (1) mieux comprendre différentes cibles thérapeutiques, et (2) proposer de nouvelles thérapies. Parmi les cibles qui nous intéressent, on retrouve principalement les récepteurs couplés aux protéines G, la plus grande famille de protéines membranaires et cibles de 30-40 % des médicaments, ainsi que les enzymes, cibles d’également 30-40 % des médicaments. En termes d’indications thérapeutiques, nous sommes agnostiques, travaillant aussi bien sur les maladies cardiovasculaires, la douleur, que les maladies infectieuses. D’un point de vue moléculaire, nous utilisons différentes classes en fonction de la cible, allant des peptides aux petites molécules en passant par les macrocycles. Le laboratoire travaille en étroite collaboration avec des spécialistes en pharmacologie, biologie structurale, physiologie, médecine, mais également plusieurs compagnies. Si la chimie appliquée à la découverte de médicaments et la pharmacologie vous intéresse, c’est peut-être votre labo.

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Éric Marsault’s team focuses on the optimization of molecules in order to (1) better understand the role of various therapeutic targets, and (2) propose novel therapies. G protein-coupled receptors (the largest family of membrane proteins and targets of 30-40% drugs) as well as enzymes (targets of another 30-40% drugs) are among our targets of interest. We are agnostic in terms of therapeutic indications, targeting cardiovascular diseases, pain or infectious diseases. As far as molecules go, we use the most relevant class for the target under scrutiny, ranging from peptides to small molecules, including macrocycles. The lab works intimately with specialists in pharmacology, structural biology, physiology or medicine, including several companies. If you are interested in chemistry applied to drug discovery or pharmacology, this may be your lab.

Fiche du professeur

Claude Spino : Laboratoire de synthèse

Par la synthèse, le Pr Spino développe de nouvelle réactions chimiques, réactifs et catalyseurs. Il tente aussi d’élucider les mécanismes réactionnels et mieux les comprendre.  Il fabrique des produits de synthèse pouvant servir en chimie médicinale ou dans les matériaux fonctionnels.

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Using synthesis, Prof. Spino's research group develops new reactions, reagents, and catalysts. They also work on the elucidtion and understanding of reaction mechanisms. The products of their synthesis may find use in medicinal or materials chemistry.

Fiche du professeur