L'European Research Council (ERC) vient d'annoncer la liste des 301 chercheurs européens lauréats des bourses Consolidator Grant, bourses attribuées aux scientifiques ayant entre sept et douze ans d'expérience professionnelle après leur doctorat. Trois chercheurs de la direction de la recherche fondamentale du CEA sont lauréats en 2019 dans les domaines de l'astrophysique, de la physique des particules et de la chimie. A Joliot, le lauréat est Davide Audisio, chercheur au SCBM. La recherche fondamentale et la recherche appliquée menées au CEA sont ainsi à nouveau reconnues par ce programme hautement sélectif.  

Davide Audisio, chimiste à Joliot : une chimie de haut vol pour la pharmacologie.

Davide Audisio a rejoint l'Institut Frédéric-Joliot du CEA en 2014 et est actuellement responsable du laboratoire de marquage au carbone 14 (¹⁴C).
« Le marquage au ¹⁴C est une activité historique du CEA, qui est le seul établissement français académique à travailler dans ce domaine », souligne le chercheur. Si la datation au ¹⁴C est une activité bien connue du grand public, il n'en est pas de même pour ce qui intéresse Davide Audisio et son équipe, bien que son incidence dans la société soit capitale : « Ce marquage est utilisé pour suivre le trajet de molécules d'intérêt dans l'organisme, notamment les candidats-médicaments au cours des phases de tests précliniques et cliniques, ou encore dans l'environnement, par exemple dans le cadre de l'élaboration de pesticides. » Plus de 80% des médicaments sont testés à l'aide du marquage au ¹⁴C avant leur mise sur le marché. C'est un marquage « invisible », c'est à dire qui ne modifie pas la nature de la molécule.
Quel est le principe ? « Les atomes de carbone naturels (¹²C) sont remplacés par leurs isotopes (¹⁴C) qui sont radioactifs. La molécule devient alors détectable et on peut suivre son absorption, sa distribution, son métabolisme et son excrétion par l'organisme », explique le chimiste.

Davide Audisio - Crédit : CEA/Laurence Godart

Cette technique est utilisée depuis des décennies. Pourtant, les procédés de marquage actuels comportent de nombreuses étapes et génèrent beaucoup de déchets radioactifs. Le projet de Davide Audisio et son équipe consiste à imaginer et concevoir un procédé plus rapide, moins coûteux et moins polluant. Aujourd'hui, la fabrication d'un médicament radio marqué se fait à partir d'un carbonate de baryum radioactif, particulièrement coûteux. Les étapes ultérieures construisent brique à brique le médicament jusqu'à ce qu'il devienne la réplique exacte de la molécule souhaitée. « Nous cherchons à faire en sorte que le marquage soit la dernière étape du procédé, explique-t-il. On part du médicament, on coupe les liaisons avec le ¹²C que l'on  remplace par le ¹⁴C.  Les avantages sont multiples. Il y a beaucoup moins d'étapes, c'est moins cher et cela engendre moins de déchets radioactifs. » Mais la tâche n'est pas simple. En effet, la liaison chimique entre le carbone et les autres atomes qui constituent le  médicament est très forte. Il est donc très difficile de casser cette liaison pour remplacer le ¹²C par le ¹⁴C sans détruire ou transformer la molécule. Dans un travail collaboratif, une preuve de concept a déjà été obtenue en identifiant un catalyseur permettant de faire ce travail sur une famille de molécules et notamment sur un antibiotique. Cela ressemble à un copier/coller qui coupe la liaison avec le ¹²C et reforme la même liaison avec le ¹⁴C radioactif.

Grâce à la bourse ERC Consolidator, Davide Audisio souhaite maintenant construire une boîte à outils remplie de catalyseurs qui permettrait de travailler sur l'ensemble des molécules pharmaceutiques d'intérêt.

En savoir plus : actualité Joliot du 11/01/2019 

Texte adapté du Fait Marquant CEA du 10/12/2019