Les propriétés physiques (stabilité, solubilité, etc.), essentielles aux performances des matériaux pharmaceutiques et fonctionnels, sont connues pour dépendre fortement de la forme solide et de facteurs environnementaux, tels que la température et l’humidité relative. Consciente que l’apparition tardive de formes furthermore stables peut conduire à la disparition de polymorphes et potentiellement au retrait du marché d’un médicament salvateur, l’industrie pharmaceutique a massivement investi dans des plateformes de criblage de formes solides.
Mesurer quantitativement les différences d’énergie libre entre les formes cristallines n’est pas un mince défi. Les formes cristallines métastables peuvent être difficiles à préparer sous forme pure et elles sont souvent susceptibles de se transformer en formes as well as stables. Ainsi, avoir la capacité de modéliser informatiquement les énergies libres signifie que les risques posés par l’instabilité physique peuvent être compris et atténués pour tous les systèmes, y compris ceux qui sont intraitables expérimentalement. Le manque de données de référence expérimentales fiables a constitué un goulot d’étranglement majeur dans le développement de méthodes informatiques permettant de prédire avec précision les différences d’énergie libre solide-solide. Les rapports dans la littérature sont rares et la plupart des données expérimentales sur les déterminations d’énergie libre pour les molécules d’intérêt pharmaceutique ne sont tout simplement pas dans le domaine public.
Pour relever ce défi, des professionals du monde universitaire et de l’industrie ont compilé la toute première référence expérimentale fiable des différences d’énergie libre solide-solide pour des systèmes chimiquement divers et pertinents sur le approach industriel. Ils ont ensuite prédit ces différences d’énergie libre en utilisant plusieurs méthodes mises au stage par le groupe du professeur Alexandre Tkatchenko au sein du Département de physique et de science des matériaux de l’Université du Luxembourg, et améliorées par le Dr Marcus Neumann et son équipe de chercheurs d’Avant-garde. Simulation de matériaux. Sans recourir à aucune donnée empirique, ces calculs exploitant le calcul haute effectiveness (HPC) ont permis de prédire et d’expliquer les données de sept sociétés pharmaceutiques avec une précision surprenante. Les implications futures potentielles de ces travaux sont multiples, et ce dernier développement n’est qu’une des nombreuses apps potentielles des calculs de mécanique quantique dans l’industrie pharmaceutique.
« Je suis ravi de voir remark les méthodes informatiques développées dans mon groupe universitaire ont été rapidement adoptées pour prédire de manière fiable l’énergie des formes cristallines de médicaments dans l’industrie pharmaceutique en quelques années, brisant ainsi la barrière traditionnelle entre la recherche et l’innovation industrielle », remarque le professeur… Tkatchenko.
« Nous devons une bonne partie de notre succès aux visionnaires parmi nos consumers qui nous ont permis de créer un environnement de travail industriel avec une touche académique qui favorise la créativité basée sur des valeurs fondamentales telles que l’honnêteté, l’intégrité, la persévérance, l’esprit d’équipe et le soin authentique. pour l’homme et l’environnement », souligne le Dr Marcus Neuman, fondateur et PDG d’AMS.
« Établir des liens entre la science fondamentale, le calcul haute overall performance et les principaux acteurs industriels afin d’avoir un effect durable sur l’avenir de la santé n’est pas une mince affaire », a déclaré le professeur Jens Kreisel, recteur de l’Université du Luxembourg. « Nous prenons très au sérieux notre mission consistant à entretenir un écosystème dans lequel les chercheurs peuvent conduire un changement sociétal pour de bon. »
- Les propriétés physiques des médicaments pharmaceutiques dépendent de leur structure cristalline et environnementale.
- La modélisation informatique peut prédire les différences d'énergie libre entre les formes cristallines, ce qui est essentiel pour éviter l'instabilité physique des médicaments.
- Des chercheurs ont compilé la première référence expérimentale fiable des différences d'énergie libre solide-solide et ont utilisé des méthodes informatiques avancées pour prédire ces différences avec précision.
