Pour développer de nouveaux médicaments, il est nécessaire de déterminer la nature de leurs cibles thérapeutiques (récepteurs) et leur capacité à les atteindre.
Pour y parvenir, les pharmaciens utilisent souvent des ligands radioactifs qui ont une forte affinité avec la cible visée et qu'il est possible de détecter de manière externe par imagerie TEP (Tomographie par émission de positons). Cependant, cette approche, limitée à une dose et à un instant donnés, ne permet pas d'observer complètement l'interaction du médicament avec ses récepteurs.
Les chercheurs de CEA-Joliot-SHFJ ont montré qu'il est possible de suivre in vivo la cinétique d'interaction de la buprénorphine (principe actif du Temgesic® et du Subutex®) avec ses récepteurs cérébraux (opioïdes) grâce à une approche originale d'imagerie pharmacocinétique par TEP. Celle-ci utilise un analogue du médicament, marqué avec un élément radioactif (ici le carbone 11 ou 11C) : la 11C-buprénorphine.
Ils ont ainsi pu établir le profil de liaison de la buprénorphine aux trois types de récepteurs opioïdes connus et notamment, ils pointent l'affinité prédominante pour l'un des types (récepteurs µ), avec une faible réversibilité de la liaison sur ces récepteurs.
De plus, la co-injection de 11C-buprénorphine avec des doses croissantes de buprénorphine non marquée leur a permis d'étudier directement la cinétique cérébrale et la neuropharmacologie de la molécule dans les différentes régions cérébrales, en regard d'une large gamme de concentrations plasmatiques, représentatives de son utilisation comme antalgique ou produit de substitution aux opioïdes.
Cette étude originale, utilisant un analogue radiomarqué de médicament administré à dose pharmacologique, a permis de décrypter le profil de liaison particulièrement complexe de la buprénorphine à ses récepteurs. Cette approche est actuellement associée à des mesures des effets de la buprénorphine (pharmacodynamie) dans le cadre d'un essai clinique (protocole SynchrOpioid).