Moins d'un candidat médicament sur dix parvient aux essais cliniques de phase 2, étape essentielle avant une mise sur le marché. Toute la chaîne d'étude de l'efficacité et de la toxicité prend de longues années. L'optimisation des tests effectués sur ces molécules thérapeutiques est donc un enjeu crucial.
Le marquage par des isotopes radioactifs du carbone (11C et 14C) est un des moyens pour tester ces molécules. La production de ces radiotraceurs carbonés constitue un défi majeur pour les radiochimistes. En effet, celle-ci repose sur l'utilisation du dioxyde de carbone (CO2) radiomarqué, unique précurseur disponible, en très faible quantité et peu réactif, ce qui limite la diversité des molécules marquées.
En s'inspirant de la chimie « click », les chercheurs de l'Institut Frédéric-Joliot ont découvert une méthode qui permet la synthèse, à partir de CO2 et de précurseurs portant une fonction acide, de molécules contenant un motif urée cyclique, motif présent dans des dizaines de composés d'intérêt pharmaceutique. Cette stratégie comporte deux avantages : en insérant directement le carbone radioactif du CO2 dans les molécules synthétisées, elle réduit considérablement les déchets radiochimiques produits, limite majeure pour l'utilisation du carbone-14 (demi-vie de 5730 ans). De plus, sa rapidité (moins de 5 minutes) s'adapte parfaitement à la courte demi-vie du carbone-11 (20 min).
Cette nouvelle méthode a été utilisée pour marquer par le carbone-14 et le carbone-11 plusieurs médicaments, avec une efficacité inégalée. De plus, les chercheurs ont montré que cette stratégie s'adapte également au marquage sélectif de peptides, molécules à fort potentiel diagnostique et thérapeutique. Enfin, la robustesse et la simplicité de la méthode ont permis de la reproduire au sein de l'institut Karolinska à Stockholm, faisant d'elle une technologie généralisable.