Project list

Applications R&D

Projet

Project

>
>

Annexes

Général
14
Applications R&D
R&D applications
Leonardo Scapozza & Sébastien Tardy
Sebastien.Tardy@unige.ch
Chimie pharmaceutique
12H006
Catégorisation
Bachelor
100 - 300
Responsabiliser
Impliquer dans la Recherche
Université de Genève
Sciences
2018
Oui
Description du projet
Les étudiant-es participent à des travaux pratiques où ils/elles synthétisent des composés pharmaceutiques innovants, en collaboration avec le DNDi (Drugs for Neglected Diseases initiative). Leurs réalisations sont testées dans des modèles biologiques de maladies négligées.

Historiquement, avant 2018, les travaux pratiques (TP) de chimie pharmaceutique consistaient à répéter des protocoles de réactions sans grande valeur scientifique. Les étudiant-es mettaient en pratique les connaissances théoriques (acquises durant le premier semestre de cours) en effectuant la synthèse organique de 2 voire 3 composés pharmaceutiques bruts non exploitables (ex., synthèse « historique » de l’aspirine et de la phénacétine). Le produit des synthèses, ayant pour unique objectif la formation et l’évaluation des étudiant-es, était par la suite jeté et suivait la filière des déchets organiques. Par ailleurs, les étudiant-es, conscient-es de cet état de fait, étaient peu motivé-es et ne développaient que peu leur autonomie. La cohérence entre l’apprentissage et la réalité du monde professionnel était faible. 

En outre, la charge de travail des assistant-es était importante et les étudiant-es, ne voyant pas l’utilité, éprouvaient un profond sentiment d’ennui. C’est pourquoi les enseignants ont décidé de modifier le format du cours. 

Afin de donner du sens aux productions des étudiant-es et de permettre à leur travail de s’inscrire dans une perspective plus large, les produits synthétisés lors des TP sont désormais des composés pharmaceutiques à réel caractère innovant. Au travers de la collaboration avec le DNDi (Drugs for Neglected Diseases initiative) — une institution à but non lucratif — les composés sont valorisés, car testés dans des modèles biologiques de maladies négligées et pourront potentiellement être utilisés pour traiter ces maladies (ex., Leishmaniose viscérale, maladie de Chagas). De plus, les étudiant-es prennent part au réseau international de recherche « open-synthesis-network » de cette institution. Cela renforce leur implication et leur motivation durant les TP. 

Concrètement, les étudiant-es sont réparti-es en groupes de 2 étudiant-es durant 7 semaines de TP (14 jours). Ils/elles réalisent une seule synthèse plus complexe comportant davantage d’étapes (synthèse multi-étapes). Afin de compléter leur formation pratique, des techniques spécifiques nécessaires à cette synthèse leur sont présentées ainsi que toutes les méthodes analytiques pour la détermination structurale des composés (par RMN du proton, du carbone 13C, spectrométrie de masse). Celles-ci sont ensuite réalisées en autonomie par les groupes ; ce qui implique une importante prise de responsabilité et aboutit à une meilleure assimilation des acquis. La rigueur scientifique est de mise : il leur faut préparer et suivre un plan d’expérimentation préétabli durant les différentes étapes de la synthèse tout en collaborant étroitement au sein de leur groupe, mais aussi entre les groupes de la volée. 

L’évaluation des étudiant-es est moins orientée sur la « performance », mais plus axée sur leurs investissements et le degré de progrès dans la compréhension des phénomènes expérimentaux. En effet, il est clair qu’un travail d’investigation « pur » donnera des résultats plus incertains qu’un travail établi depuis de nombreuses années. En outre, un rapport de synthèse écrit sous la forme d’une publication scientifique, en particulier dans sa partie expérimentale, est demandé. Les étudiant-es effectuent également, pour la première fois dans leur cursus, une présentation orale de 15 min devant l’équipe enseignante et un-e représentant-e du DNDi pour exposer leurs résultats. Ainsi, le format des TP se rapproche de ce qui leur sera demandé durant leur travail de Master. Cette réforme permet donc de renforcer la cohérence dans la formation entre les années « charnières » que sont la fin du Bachelor et le début du Master.

Ce format de cours est extrêmement riche et s’inscrit dans une réelle perspective à long terme. La contrepartie est une préparation importante en amont. En effet, il faut s’assurer de la faisabilité des voies de synthèse dans le cadre de ce TP en prenant en compte les connaissances théoriques des étudiant-es et leurs compétences pratiques au début de ces séances. Pour ce faire, une minutieuse étude de faisabilité du projet a été menée au laboratoire de chimie, au sein du groupe de chimie/biochimie pharmaceutique. 

Avec la réforme, les étudiant-es sont investi-es tout au début d’un projet de « recherche pure ». Les résultats pouvant être générés sont systématiquement valorisés. De ce fait, les étudiant-es se sentent plus impliqué-es. Les personnes supervisant la salle et les étudiant-es, plus motivé-es que jamais, n’ont pas l’impression de faire un travail inutile et par conséquent l’atmosphère qui se dégage de la salle de TP est plus sereine. 

Notons également que ce format permet de valoriser le travail des doctorant-es encadrant les étudiant-es : en effet, les projets étudiés étant novateurs, ils aboutissent à la publication de posters et d’articles scientifiques.

« C’est super ! C’est très motivant de penser que notre molécule pourra peut-être faire avancer la science. C’est un projet qui nous donne de la valeur et c’est très gratifiant. Cela nous rapproche aussi plus de notre domaine (pour la recherche) et c’est donc très intéressant et pertinent. » 

« Formule très intéressante et plus motivante. Les professeurs et assistant-es ont l’air plus impliqués que pour un TP « normal » et je trouve cela bien. Ce genre de TP permet un meilleur contact enseignant/élève. » 

Students participate in practical work where they synthesize innovative pharmaceutical compounds, in collaboration with the DNDi (Drugs for Neglected Diseases initiative). Their achievements are tested in biological models of neglected diseases.

Historically, before 2018, the practical work (PW) of pharmaceutical chemistry consisted of repeating reaction protocols without much scientific value. The students put into practice the theoretical knowledge (acquired during the first semester of the course) by carrying out the organic synthesis of 2 or even 3 non-exploitable raw pharmaceutical compounds (e.g., "historical" synthesis of aspirin and phenacetin). The product of the syntheses, whose only purpose was the training and evaluation of the students, was then thrown away and followed the organic waste pathway. Moreover, the students, aware of this fact, were not very motivated and did not develop their autonomy. The coherence between learning and the reality of the professional world was weak.  

In addition, the workload of the assistants was heavy and the students, not seeing the need, felt a deep sense of boredom. Therefore, the teachers decided to change the format of the course.

In order to give meaning to the students' productions and to allow their work to have a broader perspective, the products synthesized during the practical work are now pharmaceutical compounds with a real innovative character. Through the collaboration with DNDi (Drugs for Neglected Diseases initiative) - a non-profit institution - the compounds are valorized, as they are tested in biological models of neglected diseases and could potentially be used to treat these diseases (e.g. visceral leishmaniasis, Chagas disease). In addition, students take part in the international open-synthesis-network of this institution. This reinforces their involvement and motivation during the practical work.  

Concretely, students are divided into groups of 2 students during 7 weeks of practical work (14 days). They carry out a single, more complex synthesis with more steps (multi-step synthesis). In order to complete their practical training, specific techniques necessary for this synthesis are presented as well as all the analytical methods for the structural determination of the compounds (by proton NMR, 13C carbon, mass spectrometry). These are then carried out independently by the groups; this implies a significant assumption of responsibility and leads to a better assimilation of the acquired knowledge. Scientific rigor is required: they must prepare and follow a pre-established experimental plan during the different stages of the synthesis while collaborating closely within their group, but also between the groups of the class.  

The evaluation of the students is less "performance" oriented, but more focused on their investments and the degree of progress in understanding the experimental phenomena. Indeed, "pure" investigative work will yield more uncertain results than work that has been established for many years. In addition, a written summary report in the form of a scientific publication, particularly in its experimental part, is required. For the first time in their curriculum, students also give a 15-minute oral presentation to the teaching staff and a representative of the DNDi to present their results. In this way, the format of the practical work is closer to what will be required of them during their master's work. This reform thus allows for a greater coherence in the training between the " pivotal " years that are the end of the bachelor's degree and the beginning of the master's degree. 

This course format is extremely rich and has a real long-term perspective. The counterpart is an important preparation upstream. Indeed, it is necessary to ensure the feasibility of the synthesis ways within the framework of this practical course by taking into consideration the theoretical knowledge of the students and their practical skills at the beginning of these sessions. To do so, a careful feasibility study of the project was conducted in the chemistry laboratory, within the pharmaceutical chemistry/biochemistry group.  

With the reform, students are involved in a "pure research" project at the very beginning. The results that might be generated are systematically valorized. As a result, students feel more involved. The people supervising the class and the students, who are more motivated than ever, do not feel that they are doing useless work and, consequently, the atmosphere in the lab is more serene.  

It is also noteworthy that this format allows to value the work of the doctoral students supervising the students: indeed, the projects studied being innovative, they lead to the publication of posters and scientific articles.

"It's great! It's very motivating to think that our molecule can perhaps help improve science. It's a project that gives us value and it's very rewarding. It also brings us closer to our field (for research) so it's very interesting and relevant."  

"Very interesting formula and more motivating. The professors and assistants seem to be more involved than in a "normal" lab and I find that good. This kind of practical work allows for better teacher/student contact." 

Illustrations/annexes
https://www.unige.ch/innovations-pedagogiques/application/files/7615/8895/1174/Leonardo_Scapozza_Exemple_de_Poster.pdf

https://www.unige.ch/innovations-pedagogiques/application/files/5115/8895/1174/Leonardo_Scapozza_Exemple_de_presentation.pdf

Nouvelles fonctionnalitées
01/11/2019
Non
Institution Faculté Couleur (Hexadecimal)
Université de Genève Transversal #CF0063
Université de Genève Théologie #4B0B71
Université de Genève SDS #F1AB00
Université de Genève Sciences #007E64
Université de Genève Médecine #96004B
Université de Genève Lettres #0067C5
Université de Genève GSEM #465F7F
Université de Genève FTI #FF5C00
Université de Genève FPSE #00b1ae
Université de Genève Droit #F42941
Situation problématique Page cible Situation Main color Dark color Illustration
Préparer Préparer Prepare #9966ff #613fa4 Préparer.svg
Rendre actifs Rendre actif Engage #33cc99 #269973 RendreActif.svg
Responsabiliser Responsabiliser Make responsible #0099ff #297eb6 Responsabiliser.svg
Faire créer Faire creer Create #ffa248 #bc7c3c FaireCréer.svg
Nom de l'innovation Page Cible Innovation name
Impliquer dans l'enseignement Impliquer dans l'enseignement Involve students in the teaching process
Exposer des cas pratiques Exposer des cas pratiques Examine case studies
Impliquer dans la Recherche Impliquer dans la Recherche Involve students in the research process
Démontrer Démontrer Demonstrate
Donner la parole Donner la parole Hear from students
Faire conceptualiser un projet Faire conceptualiser un projet Have students conceptualize a project
Faire gérer un projet Faire gérer un projet Have students manage a project
Faire réagir Faire réagir Generate reactions
Faire réaliser une production originale Faire réaliser une production originale Have students produce an original production
Développer des compétences Développer des compétences Develop skills
Simuler une situation Simuler une situation Simulate a situation
Questionner Questionner Ask questions
Faire collaborer Faire collaborer Encourage cooperation
Faire voter Faire voter To Vote
Logo Nom court Nom de l'institution
UNINE Université de Neuchâtel
UNIGE Université de Genève