> La synthèse orientée vers la diversité structurale vise à combler des « espaces chimiques » tridimensionnels laissés inoccupés par les chimiothèques traditionnelles. Grâce au développement de nouvelles stratégies de synthèse qui s'appuient sur les réactions divergentes, le chimiste est aujourd'hui capable, en seulement deux ou trois étapes de synthèse, de réaliser une telle chimiothèque qui assure l'obtention d'un nombre important de produits différents présentant qualitativement une grande diversité structurale. Nous présentons ici quelques exemples qui illustrent cette démarche vers plus de diversité et de complexité moléculaires, avec des applications concernant la découverte et l'optimisation de composés biologiquement actifs. < Depuis les années 2000, des chercheurs se sont lancés ce nouveau défi, celui de la synthèse orientée vers la diversité (DOS en anglais pour diversity oriented synthesis) [1,2], qui consiste à couvrir au maximum tout l'espace tridimensionnel en élaborant des stratégies qui accroissent la diversité moléculaire tout en limitant au maximum le nombre d'étapes de synthèse. Avant d'aborder ce concept, il convient d'établir les paramètres qui défi-nissent et quantifient la diversité structurale.
Définition de la diversité structuraleQuels sont les leviers pour créer de la diversité au niveau moléculaire ? Il est possible de décomposer ces leviers en éléments de diversité pour mieux comprendre leur implication [3]. Ainsi, le chimiste s'appuie sur trois éléments principaux pour créer de la diversité structurale : la diversité liée aux blocs constitutifs, à la stéréochimie et au squelette central. De nos jours, pour découvrir ou valider une nouvelle cible biologique, une des premières démarches consiste bien souvent à se procurer une chimiothèque de petites molécules et à identifier par criblage celle(s) qui seront active(s) sur la cible ou sur la cellule entière. À ce stade, le critère qui préside souvent au choix d'une chimiothèque est « de combien de molécules dispose cette chimiothèque, en aurai-je assez pour que le criblage soit un succès ? ». Ce réflexe signifie que l'on considére que l'accroissement du nombre de molécules testées influencerait de facto les chances de succès. Ce n'est pas faux, mais c'est insuffisant. Il serait plus judicieux de se poser la question suivante : quelle diversité structurale caractérise cette chimiothèque ? Cribler une chimiothèque qui possède la même structure centrale, c'est-à-dire dont tous les composés appartiennent à une même famille, risque de produire des réponses limitées à cette famille, alors que le but du criblage est justement d'aller chercher de nouvelles réponses. Pour combler cette lacune, il convient de disposer d'une chimiothèque qui puisse couvrir tout l'espace tridimensionnel inoccupé, tout en faisant varier les groupements fonctionnels dans toutes les directions de l'espace.
Élément de diversité de fragments ou blocs constitutifsCet article fait partie de la série « Chémobiologie » qui a débuté dans le n° 12, vol. 30, décembre 2014 (www...