Le groupe de Dr. Luedtke a été le pionnier des réactions bio-orthogonales « clic », sans cuivre, sur l’ADN et l’ARN cellulaire. Dans cette approche, un groupe fonctionnel bio-orthogonal (azide, alkène, ou alkyne) est métaboliquement incorporé dans l’ADN ou l’ARN cellulaire par voies endogènes. La détection ultérieure est effectuée en ajoutant une sonde fluorescente ou une étiquette d’affinité portant un partenaire
complémentaire de « clic ». En coopération avec Sigma-Aldrich, Dr. Luedtke a commercialisé des composés de son laboratoire (ex. PNAS 2011, 20404; ChemBioChem 2014, 789), utilisés dans plus de 50 publications par des groupes qui étudient la médecine régénérative, la biologie des cellules souches et la médecine de précision. Le groupe de Dr. Luedtke a découvert que les candidats « théranostiques » pour la médecine de précision peuvent être générés en introduisant un groupe fonctionnel bio-orthogonal dans le pharmacophore d’un médicament approuvé par la FDA comme la cytarabine (ara-C) avec peu ou pas d’impact sur son efficacité ou son mode d’action (ex.
PNAS 2018, E1366; ACIE 2015, 7911). En utilisant cette approche, les chercheurs ont découvert que l’incorporation métabolique de l’ara-C dans l’ADN était inopinément associée à la résistance aux médicaments plutôt qu’à la sensibilité aux médicaments. Le laboratoire Luedtke possède une vaste expertise dans la synthèse des oligonucléotides modifiés chimiquement, avec la moitié des projets de recherche des 10 dernières années impliquant la préparation et l’étude d’oligonucléotides fluorescents (ex. JACS 2010, 18004; NAR 2011, 6825; ACIE 2012, 3466; JACS 2015, 137, 699; ACIE 2018, 15405 etc.). Il utilise un éventail de méthodes de biologie structurale pour étudier les interactions covalentes et non covalentes impliquant des acides nucléiques (ex. JACS 2015, 699; ChemComm 2016, p. 4718; NAR 2018, 6470; Nat. Commun. 2019, 4818).