La résonance magnétique nucléaire (RMN) est un outil important dans la recherche sur les médicaments, car elle peut quantifier et résoudre spatialement la liaison des médicaments aux agents pathogènes. Jusqu'à présent, cependant, la RMN a manqué de sensibilité et de débit pour analyser de grandes bibliothèques de médicaments candidats.
Dans le cadre du projet «HiSCORE», les équipes de recherche du Professeur Jan Gerrit Korvink et du Dr Benno Meier de l'Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT), en coopération avec des partenaires de Paris et de Nimègue, développeront désormais une méthode de criblage à haut débit (HTS). Ce projet sera financé par une subvention Synergie octroyée par le Conseil européen de la recherche (CER).
L'équipe de Jan Gerrit Korvink, directeur de l'Institut de technologie des microstructures de KIT, utilisera la technologie de miniaturisation MEMS pour effectuer un grand nombre de mesures en parallèle. «L'espace disponible dans les aimants RMN est complètement sous-utilisé», déclare Korvink. L'utilisation de son plein potentiel augmenterait considérablement la fonctionnalité et l'efficacité.
Les équipes de Benno Meier de l'Institut pour les interfaces biologiques du KIT et du professeur Arno Kentgens de l'Université Radboud de Nimègue développeront des méthodes d'orientation parallèle ou de polarisation des spins nucléaires dans les échantillons.
Presque tous les spins contribuent au signal et l'intensité du signal peut être augmentée jusqu'à quatre ordres de grandeur par rapport aux expériences RMN standard. Il est également important de générer ces liquides hyperpolarisés à une vitesse suffisamment élevée. Une augmentation de la force du signal permet une réduction significative de la taille de l'échantillon et du matériel requis. Cette réduction de la taille de l'échantillon ouvrira la voie à la parallélisation.
A Paris, l'équipe du professeur Geoffrey Bodenhausen améliorera les méthodes d'évaluation quantitative des interactions entre biomolécules et molécules médicamenteuses. L'équipe HiSCORE sera conseillée par le Dr Alvar Gossert, ETH Zurich, et Claudio Dalvit, Trieste, tous deux experts en criblage de médicaments pharmaceutiques.
« HiSCORE » accélérera fortement les étapes du processus
Sur tous les sites, des systèmes techniques seront développés et des expériences seront menées en parallèle, dit Korvink.
Dans le cadre de ce projet ambitieux, nous allons construire un système qui sera continuellement amélioré par tous les partenaires. Dans les premières étapes, ce sera un processus complexe, mais les étapes de développement ultérieures seront considérablement accélérées. «
Les méthodes HTS conventionnelles sont capables de tester jusqu'à un million de substances candidates, mais fournissent des informations de faible dimensionnalité et de mauvaise qualité. La RMN fournit des informations très riches, mais avec un faible débit et à un coût élevé jusqu'à présent.
HiSCORE (Highly Informative Drug Screening by Overcoming NMR Restrictions) regroupe toutes les branches les plus innovantes du domaine de la RMN – hyperpolarisation, microcoils, microfluidique, acquisition parallèle et apprentissage automatique – pour relever ces défis pharmacologiques.
De cette manière, les processus seront accélérés par un facteur de 10 000. «Ensemble, nous développerons et testerons un certain nombre de technologies sur les trois sites de Karlsruhe, Paris et Nimègue», déclare Benno Meier, «afin que nous puissions rapidement identifier et pousser les stratégies les plus prometteuses pour les différents dosages biophysiques que nous souhaitons. mettre en place. »
La source:
Institut de technologie de Karlsruhe
