Hantson

Synthèse et détection d’hormones thyroïdiennes marquées au carbone 13

M. De Meyer, N. Guérit, A.L. Hantson
Faculté Polytechnique de Mons – Applied Chemistry and Biochemistry
Rue de l’Epargne 56 – 7000 Mons – Belgique

Les molécules marquées aux isotopes stables, mises en œuvre comme traceur biologique, apportent de nouveaux moyens d’investigation du métabolisme, de mise au point de régimes nutritionnels adaptés à diverses carences, ou d’études pharmacodynamiques et des tests de diagnostics cliniques. L’intérêt majeur des isotopes stables est évidemment leur innocuité vis à vis de l’organisme humain, contrairement aux produits radioactifs. Pour des raisons éthiques bien compréhensibles, l’usage de ces derniers est actuellement proscrit dans les essais in vivo chez l’homme ; dès lors, des méthodes alternatives d’investigations métaboliques ou de diagnostic doivent être développées.
L’objectif principal de cette étude expérimentale est la mise au point d’un nouvel outil de suivi du métabolisme thyroïdien basé sur la double dilution de marqueurs isotopiques avec l’emploi de molécules marquées régio-sélectivement au carbone 13 (l’une est la sonde métabolique, la seconde le standard de quantification absolue).
Les étapes développées sont les suivantes :
1. Biosynthèse du précurseur : la L-tyrosine contenant de 1 à 9 carbone 13 ;
2. Synthèse des hormones thyroïdiennes servant de traceurs biologiques ou de standards internes d’analyse (la thyroxine : 13C9 et 13C6-T4 ; la 3,3’,5-triiodothyronine : 13C9-T3) : optimisation de la voie de synthèse de façon à minimiser les pertes en réactifs marqués ;
3. Ingestion ou injection du traceur (13C6-T4) par l’animal ou par l’homme et collecte d’échantillons de plasma sur une période de temps donnée ;
4. Ajout du standard interne au plasma (13C9-T4 ou 13C9-T3) ;
5. Extraction par solvants, purification et dérivation des hormones thyroïdiennes (endogène, exogène et standard) du plasma ;
6. Analyse et quantification par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (par suivi des ions spécifiques de chaque molécule).

L’optimisation instrumentale du protocole analytique GC-MS – à savoir la séparation chromatographique et la gestion des ions de masse en mode SIR – a été élaborée pour l’analyse de traces de T3 et T4 et les limites de détection actuelles sont de l’ordre de 20 pg pour chacune des hormones.
Une mise en œuvre dans des tests in vivo de 13C9-T4 comme traceur métabolique a été réalisée sous contrôle vétérinaire sur le chat et le lapin grâce à la collaboration du Département de Biochimie Clinique de la Royal Infirmary d’Edinburgh. Ils nous ont permis de démontrer la faisabilité de la méthodologie (incorporation de la sonde et son suivi temporel) et la possibilité d’utiliser ces traceurs comme sondes chez l’homme.

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