Modélisation et simulation biomoléculaire

Modélisation et simulation biomoléculaire (option 2 ; 2 parmi 4)

Fournir aux étudiants les bases théoriques nécessaires à la compréhension des techniques de simulations biomoléculaires à l’échelle atomique. Dans un premier temps, les bases de la modélisation de systèmes complexes seront évoquées à l’aide de nombreux exemples extraits de la littérature. Puis les principes des champs de force biomoléculaire classiques seront établis et leurs limitations clairement décrites. Tout un pan du cours visera à rendre les étudiants plus familiers avec les interactions non-covalentes les plus fréquentes telles que les liaisons hydrogène, mais également avec de nombreuses autres interactions non-covalentes (liaison halogène, interaction cation/pi, …) qui, bien que plus rares, n’en sont pas moins essentielles. De la même manière, l’importance du solvant dans les systèmes biomoléculaires sera évoquée. Les aspects techniques nécessaires à la mise en place pratique de simulations de dynamique moléculaire seront ensuite décrits et leurs limitations précisées. Finalement, les objectifs et des exemples pertinents des différentes applications de ces techniques seront fournis aux étudiants.

Chimie thérapeutique 1 (option 2 ; 2 parmi 4)

Cette unité d’enseignement propose un socle commun à tous les parcours de la spécialité. Elle décrit les connaissances et les objectifs que partagent chimistes, phytochimistes et biologistes lorsqu’ils s’intéressent à la genèse des substances actives. Cette UE permet à l’étudiant de se positionner au sein de la spécialité et de la mention. Ainsi est-elle volontairement proposée en M1S1. Elle est aussi ouverte à la mutualisation (optionnelle) pour des étudiants d’autres mentions (chimie et biologie, in silico drug design…) qui voudraient avoir un aperçu du monde du médicament.

Contenu de l’enseignement 

1/ Nature chimique des substances actives : petites molécules synthétiques, produits naturels, produits issus des biotechnologies. Nature chimique des interactions avec la cible : liaisons Hydrogène, ionique, hydrophobe, covalente…
2/ Genèse des Substances Actives 
Drug Discovery : ressources naturelles, découvertes fortuites, criblage, chimiogénomique…
Hit to Lead / Optimisation des touches : extension, simplification, substitution, vinylogie, benzylogie, rigidification, isostérie, prodrug, antimétabolites…
Prise en compte précoce des propriétés physico-chimiques et de la métabolisation des substances actives : solubilité et son amélioration, Log P, PSA, Règle des Cinq, métabolisation…
Production : Synthèses à grande échelle, synthèse totale, hémisynthèse, biotechnologies, sous-traitance ; Extractions : grands principes de phytochimie et de biotechnologie
Contrôle des Substances Actives : analyse des principes actifs, monographies…
3/ Le monde du médicament : Politique de découverte et développement des médicaments, Gestion du cycle de vie du médicament : chiral switch, polymorphes, hydrates, solvates… Les mondes pharmaceutiques : Big Pharma, start up, recherche publique…
Objectifs en termes de compétences
A la suite de cet enseignement, l’étudiant connaîtra de manière générale les stratégies et les méthodes d’identification et d’optimisation des substances actives ; il aura une connaissance de l’industrie pharmaceutique et du secteur R&D ; Il saura identifier les différentes phases du processus de recherche en intégrant les exigences d’entrée et les objectifs et il saura se positionner au sein de ce processus (socle commun à tous les parcours de la spécialité).