Les 7 contributions les plus importantes de la chimie à la médecine

Les apports de la chimie à la médecine ont permis de nombreuses avancées qui sauvent constamment des vies et nous permettent de vivre plus longtemps, plus heureux et en meilleure santé.

Dans la majeure partie de l'histoire humaine, la médecine et les soins de santé étaient primitifs. Si les gens tombaient malades ou se blessaient, les médecins ne pourraient que les réconforter et les maintenir propres.

Les 100 dernières années ont révolutionné la manière dont les médecins traitent les patients pour soigner les maladies, réparer les blessures et même prévenir les problèmes de santé avant qu'ils ne surviennent.

Les chimistes et les ingénieurs chimistes, grâce à leur travail acharné, ont contribué à l'évolution de la médecine moderne en mettant au point de nouveaux produits pharmaceutiques, en créant de nouveaux équipements médicaux et en perfectionnant les processus de diagnostic.

Des millions de vies humaines ont été sauvées et améliorées grâce aux progrès de la médecine développés grâce à la chimie (Health and Medicine, 2011).

Principaux apports de la chimie en médecine

La biochimie est l'étude de la chimie qui se produit dans les organismes vivants. Il porte en particulier sur la structure et la fonction des composants chimiques des organismes.

La biochimie régit tous les organismes vivants et tous les processus qui s'y déroulent. Les processus biochimiques aident à expliquer la complexité de la vie en contrôlant le flux d'informations et au moyen de la signalisation biochimique et du flux d'énergie chimique par le métabolisme.

Pour comprendre comment une maladie affecte l'organisme, nous devons comprendre le corps humain dans son ensemble.

Pendant des années, les médecins n’ont étudié que l’anatomie humaine sans en comprendre le fonctionnement physiologique et biochimique. Le développement de la chimie a changé la façon dont la médecine était fabriquée (Marek H Dominiczak, SF).

2- Fabrication de médicaments

La plupart des médicaments sont impliqués dans l'inhibition d'une enzyme spécifique ou dans l'expression d'un gène.

Le blocage du site actif d'une enzyme nécessite un "bloqueur ou un inhibiteur" spécialement conçu pour désactiver la fonction de l'enzyme.

Comme les enzymes sont des protéines, leurs fonctions diffèrent selon la forme et les médicaments inhibiteurs doivent être personnalisés pour chaque enzyme cible.

De l'aspirine aux antirétroviraux pour le traitement du VIH, cela nécessitait des études, de la recherche et du développement en chimie.

La découverte et le développement de médicaments est l’une des activités les plus complexes et les plus coûteuses de l’industrie pharmaceutique.

Il couvre un large éventail d'activités de bout en bout avec un grand nombre de chaînes d'approvisionnement et de services de soutien. On estime que le coût moyen de la recherche et du développement de chaque médicament réussi se situe entre 800 et 1 000 millions de dollars (Radhakrishnan, 2015).

3- Chimie médicinale

S'il est vrai que la pharmacologie est responsable du développement des médicaments, sa découverte réside dans la chimie médicale.

Identification et validation de cibles de médicaments, conception rationnelle de médicaments (basée sur des objectifs), biologie structurale, conception de médicaments basée sur des calculs informatiques, développement de méthodes (chimiques, biochimiques et informatiques) et développement de "H2L" .

Les techniques et approches de la biologie chimique, de la chimie organique de synthèse, de la biochimie combinatoire, de la enzymologie mécanistique, de la chimie computationnelle, de la génomique chimique et du criblage à haut débit sont utilisées par les chimistes pour la découverte de médicaments (The Regents de l’Université du Michigan., SF).

La chimie médicinale est l’un des domaines qui connaît la plus forte croissance dans la discipline de la chimie au niveau mondial. C’est l’étude de la conception, des effets biochimiques, des aspects réglementaires et éthiques des médicaments pour le traitement de la maladie (Université d’Auckland, SF).

Lorsqu'un bioanalyst fait un test sanguin, il utilise la chimie. Les départements de chimie des laboratoires médicaux de l'hôpital analysent le sang, l'urine, etc. pour analyser les protéines, les sucres (le glucose dans l'urine est un signe de diabète) et d'autres substances métaboliques et inorganiques.

Les tests d'électrolytes sont des tests sanguins de routine, qui testent des éléments comme le potassium et le sodium.

Les chimistes ont mis au point des outils de diagnostic utiles utilisés quotidiennement dans les hôpitaux, tels que l'imagerie par résonance magnétique et la tomographie par ordinateur.

Ces techniques permettent des images (en utilisant des ondes magnétiques ou des rayons X) afin que les médecins puissent voir les organes, les os et les tissus d'un patient (chemistryinmedicine, 2012).

5- Matériel médical

Au-delà des contributions apportées par la chimie en médecine, nous pouvons également mentionner l’implication de la chimie dans les hôpitaux et les cliniques au quotidien.

Les gants en latex, les cathéters, les poches à urine, les sondes et même les seringues sont fabriqués avec des produits chimiques.

L'industrie chimique est responsable de la fabrication des prothèses. Ces prothèses sont utilisées pour le remplacement de membres perdus ou pour des chirurgies esthétiques telles que les prothèses mammaires.

Par contre, lorsqu'un os est remplacé chez un patient, cela doit être fait avec un matériau que l'organisme ne rejette pas. Il s’agit généralement de titane, mais des recherches ont été menées pour le remplacer par un matériau synthétique similaire au corail.

7- génétique humaine

La biologie moléculaire est la branche de la biochimie responsable de l'étude de l'ADN. Au cours des dernières années, d’importants progrès ont été réalisés dans ce domaine, qui nous aident à comprendre le rôle du code génétique dans les êtres vivants et à améliorer la médecine.

Un exemple de ceci est le concept d'interférence d'ARN (iARN), où l'ingénierie de produits biochimiques est utilisée pour inhiber la traduction de l'ARNm en une séquence d'acides aminés par les ribosomes nécessite une chimie.

Dans l’ARN iRNA, un fragment d’ARN double brin conçu coupe littéralement l’ARNm pour l’empêcher de subir une traduction.

Origine de l'application de la chimie en médecine

Tout a commencé avec Paracelso

Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), appelé Paracelsus, est l'homme qui a été le pionnier de l'utilisation des minéraux et d'autres produits chimiques en médecine.

Le mercure, le plomb, l'arsenic et l'antimoine, des poisons pour les spécialistes, étaient des remèdes à son avis.

"En toutes choses, il y a un poison, et il n'y a rien sans poison, cela dépend uniquement de la dose, qu'un poison soit un poison ou non ..."

Bien que la plupart de ses recettes soient délaissées, l’arsenic est toujours utilisé pour tuer certains parasites. L'antimoine était utilisé comme purgatif et gagnait en popularité après avoir été utilisé pour soigner Louis XIV.

Paracelsus a écrit de nombreux ouvrages sur la médecine, bien que la plupart de ses travaux n'aient été publiés qu'après sa mort et que son influence ait augmenté à titre posthume.

Paracelsus a remporté un soutien important dans Peder Sorensen (également connu sous le nom de Petrus Severinus), dont Idea medicinæ philosophicae, publié en 1571, défendait Paracelsus contre Galen, considéré comme l'autorité médicale suprême.

Les premiers cours de chimie médicale ont été enseignés à Iéna au début des années 1600 et la nouvelle médecine chimique inventée par Paracelsus a été publiée dans l'empire ottoman peu de temps après.

Bien que nous considérions Paracelsus comme le premier chimiste médical, il se considérait lui-même comme un alchimiste. Dans ses écrits, l'astrologie et le mysticisme abondent, même ses préparations de produits chimiques ressemblent à des passages d'un grimoire.

En tout cas, il avait l'âme d'un scientifique et préférait l'expérience directe aux autorités anciennes. Bien que cela n'ait été pleinement apprécié qu'à sa mort, la médecine serait un domaine différent sans ses contributions (Steven A. Edwards, 2012).