Dans le cadre de la découverte préclinique de médicaments, la chimie est souvent perçue comme une succession d’opérations: concevoir une molécule, la synthétiser, la purifier, puis l’évaluer. Cependant, lorsque les délais se resserrent et que la complexité augmente, cette approche modulaire montre rapidement ses limites.

Les entreprises prennent désormais conscience que la chimie ne constitue pas simplement un service, mais un levier stratégique. Lorsqu’elle est intégrée de manière anticipée et réfléchie, la chimie peut transformer la rapidité d’exécution et la prévisibilité des programmes de développement.

Toutefois, cette intégration reste un défi considérable.

Les conséquences financières liés à la fragmentation des processus chimiques

Pour les équipes biotechnologiques et pharmaceutiques sous pression d’accélérer leurs projets, les principaux risques ne résident pas toujours dans la science, mais dans les transitions. Travailler avec plusieurs partenaires de recherche ou des équipes internes faiblement intégrées peut entraîner :

• Des lacunes dans la transmission des connaissances, retardant la prise de décision
• Des priorités mal alignées entre chimie et biologie
• Des difficultés en purification, ralentissant la livraison
• Un manque de scalabilité, notamment lorsqu’un candidat-médicament doit rapidement passer à la production préclinique

Ces frictions ne se contentent pas de ralentir les processus: elles augmentent les coûts, les risques et la probabilité de devoir retravailler ce qui a déjà été accompli.

De la fragmentation à la performance : l’avenir est à la chimie intégrée

Dans un monde idéal, un programme de découverte évoluerait de manière fluide et cohérente, depuis les premières explorations des relations structure-activité (SAR) jusqu’à la nomination d’un candidat préclinique, avec la chimie comme élément central, en interaction dynamique et continue avec les disciplines clés telles que la biologie, la pharmacocinétique (DMPK), les sciences des protéines et l’informatique, afin d’assurer une prise de décision éclairée à chaque étape du processus.

Une stratégie chimique moderne devrait inclure :

• Une chimie médicinale étroitement alignée sur les données émergentes
• Une chimie des procédés et un soutien analytique prêts à être mis à l’échelle selon les besoins
• Des outils de purification capables de s’adapter aux caractéristiques du composé, et non l’inverse
• Des technologies à haut débit telles que la synthèse parallèle et les plans d’expériences (Design of Experiments, DoE) pour accélérer l’exploration
• Une flexibilité intégrée permettant de passer sans délai de la découverte à petite échelle à la production à l’échelle kilogramme.

Il ne s’agit pas uniquement d’efficacité opérationnelle, mais d’un véritable avantage concurrentiel.

Vers l’échelle kilogramme: quand la montée en échelle devient déterminante

L’un des points d’inflexion critiques dans tout projet de découverte de médicaments est la transition entre la chimie exploratoire et la montée en échelle. C’est souvent à ce stade que la dynamique se perd, non pas en raison d’un échec scientifique, mais par manque d’anticipation stratégique et technique.

Un développement de procédés adapté, des stratégies de purification optimisées et une continuité entre la découverte et la production pour les études précliniques sont essentiels pour franchir cette étape sans rupture. Cela ne signifie pas passer prématurément en environnement de Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF), mais bien intégrer une logique de préparation et de projection dès le départ.

Purification: un Levier Critique Souvent Sous-Estimé, Souvent Facteur Limitant

Peu de facteurs ralentissent autant un programme de découverte que la difficulté à isoler un composé cible avec le niveau de pureté requis, à l’échelle appropriée, et dans les délais compatibles avec les jalons du projet, malgré une connaissance précise de la structure à synthétiser.

La capacité à basculer efficacement entre différentes plateformes de séparation — telles que la chromatographie liquide analytique (HPLC), la chromatographie préparative (prep HPLC), et la chromatographie en phase supercritique (SFC préparative) — sans contraintes instrumentales, représente un levier stratégique pour maintenir la dynamique du programme. Cette flexibilité devient particulièrement critique dans les cas suivants:

• Lorsque la résolution chirale est indispensable pour accéder à l’énantiomère actif ;
• Lorsque plusieurs isomères structuraux ou stéréoisomères doivent être séparés en une seule étape, avec une sélectivité élevée
• Lorsqu’un composé échoue dans une phase du développement en raison des limitations liées à la forme des pics chromatographiques ou à la reproductibilité du changement d’échelle compromettent la progression vers les études précliniques.

La mise en place d’une stratégie en sciences de la séparation fondée sur la rapidité d’exécution, la modularité des approches et la précision analytique permet de transformer des semaines de développement et de résolution de problèmes en une intervention ciblée sur une journée, tout en garantissant la qualité et la traçabilité des composés isolés.

Repositionner la chimie comme moteur d’innovation en recherche pharmaceutique

De plus en plus d’équipes reconnaissent que la valeur de la chimie ne réside pas uniquement dans les molécules, mais dans les choix qu’elle permet d’opérer. Lorsque la purification, le développement des procédés, la chimie analytique et la conception sont alignés, la découverte de médicaments ne se limite plus à une course contre la montre: elle devient industrialisable.

Les programmes qui réussissent sur le marché actuel reposent sur :

• Une chimie intégrée dès la conception, alignée sur les exigences de développement clinique et industriel
• Des ensembles de données de haute qualité, prêts pour un transfert vers une organisation de fabrication sous contrat (Contract Development and Manufacturing Organization, CDMO)
• Des réponses rapides fournies par des équipes scientifiques profondément intégrées

Il ne s’agit pas d’ajouter des étapes de complexité, mais de réduire les frictions et de permettre à l’innovation d’avancer au rythme pour lequel elle a été conçue.

Pourquoi cet enjeu est déterminant

Vous avez probablement collaboré avec un ou plusieurs « Contract Research Organizations » (CRO) où des limitations opérationnelles et scientifiques sont apparues dès que la complexité des projets s’est accrue: une structure innovante présentant des problèmes de solubilité, un besoin de montée en échelle critique, ou encore une molécule échouant à l’étape de purification à un moment décisif.

C’est précisément dans ces situations que l’intégration de la chimie, des sciences de la séparation et des méthodologies orientées vers la montée en échelle et la robustesse des procédés ne constitue pas seulement un facteur différenciateur, mais une condition indispensable à la réussite des projets.

Réflexion finale : anticiper le développement dès la conception

Dans la découverte de médicaments, l’objectif reste le même: transformer des concepts en thérapies, plus rapidement et avec une meilleure prédictibilité. Cela requiert une chimie qui ne soit pas seulement performante, mais conçue pour s’intégrer à votre contexte biologique, à vos contraintes de développement et à vos objectifs stratégiques.