Ecole Doctorale
SCIENCES CHIMIQUES - Marseille
Spécialité
Sciences Chimiques
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Prodrogue,Maladies parasitaires,Cancers,Alcoxyamine vectorisée,Protéase,Radicaux
Keywords
Prodrug,Parasitic deseases,Cancers,Development of an innovative therapeutic approach: from antiparasitic therapy to anticancer theranostics,Protease,Radicals
Titre de thèse
Développement dune approche thérapeutique innovante : de la thérapie antiparasitaire à la théranostique anticancéreuse
Development of an innovative therapeutic approach: from antiparasitic therapy to anticancer theranostics
Date
Vendredi 5 Juillet 2024 à 9:30
Adresse
AV Escadrille Normandie Niemen, batiment 36, 13397, Marseille Salle des thèses
Jury
Directeur de these |
M. Gérard AUDRAN |
Aix-Marseille Université |
Rapporteur |
M. Eric THIAUDIERE |
Université de Bordeaux Segalen |
Président |
Mme Olga IRANZO |
Aix-Marseille Université |
Rapporteur |
Mme Renata Marcia DE FIGUEIREDO |
Ecole Nationale Supérieure de Chimie |
Co-encadrant de these |
M. Raphaël BIKANGA |
Université des Sciences et Techniques et Masuku |
Examinateur |
M. Eric LEONEL |
ICMPE-CNRS-UPEC |
Résumé de la thèse
Le cancer, le paludisme et la schistosomiase sont des causes majeures de mortalité dans le monde. Selon lOrganisation mondiale de la santé (OMS), plus de 30.000 personnes par jour décèdent à cause de ces maladies. Malgré lexistence de médicaments contre ces pathologies, les phénomènes de pharmaco-résistance font quelles sont en recrudescence. Il est donc essentiel de développer de nouveaux médicaments afin de lutter contre ces maladies et déviter les résistances. Des recherches ont mis en évidence des cibles pharmacologiques pertinentes pour lélaboration de thérapies plus efficaces. Parmi les nouvelles approches, le ciblage de protéases inhérentes à ces maladies serait une voie prometteuse. Cest dans ce cadre que nous proposons lutilisation dalcoxyamines liées à des peptides pour développer une nouvelle approche thérapeutique innovante.
Les alcoxyamines sont des molécules dont une liaison peut être homolysée. Les radicaux quelles produisent peuvent avoir des activités biologiques très intéressantes (diagnostique et thérapeutique). Dans ce travail, nous proposons la conception de prodrogues à partir dalcoxyamines vectorisées par des peptiques qui seront des substrats spécifiques de protéases à proximité de lagent pathogène. Ce concept met en avant une protéolyse suivie dune homolyse conduisant à la formation de radicaux réactifs à proximité des agents pathogènes : la réactivité radicalaire est à lorigine de lactivité biologique.
Une vingtaine dalcoxyamines liées à un peptide a été synthétisée et testée sur des souches résistantes de Plasmodium et Schistosoma. Une activité antiproliférative maximale a été obtenue pour une alcoxyamine, avec un IC50 = 230 nM contre Plasmodium Falciparum et une faible cytotoxicité CC50 > 50 µM (soit un indice de sélectivité > 185). Cette activité antiplasmodiale était un effet cytostatique. En revanche, l'exposition répétée de Plasmodium à ces alcoxyamines pendant trois jours (une fois par jour) a été efficace pour éliminer toute la population parasitaire. Dautre part, plusieurs molécules sont parvenues à décimer une population parasitaire de Schistosoma Mansoni en moins de 24 h. Les résultats sur le cancer ont permis aussi de mettre en évidence le potentiel de ces alcoxyamines en tant quagents théranostiques. Ces résultats encourageants ouvrent la voie à des perspectives intéressantes.
Thesis resume
Cancer, malaria, and schistosomiasis are major causes of mortality worldwide. According to the World Health Organization (WHO), more than 30,000 people die from these diseases every day. Despite the existence of drugs against these pathologies, drug resistance phenomena mean that they are on the rise. It is therefore essential to develop new drugs to fight against these diseases and avoid resistance. Research has highlighted relevant pharmacological targets for the development of more effective therapies. Among novel approaches, targeting proteases inherent to these diseases would be a promising approach. It is in this context that we propose the use of alkoxyamines linked to peptides to develop a new innovative therapeutic approach.
Alkoxyamines are molecules in which a bond can be homolyzed. The radicals they produce can have interesting biological activities (diagnostic and therapeutic). In this work, we propose the design of prodrugs from alkoxyamines vectored by peptics which will be specific substrates of proteases close to the pathogen. This concept highlights proteolysis followed by homolysis leading to the formation of reactive radicals near pathogens: radical reactivity is at the origin of biological activity.
Around twenty alkoxyamines linked to a peptide were synthesized and tested on resistant strains of Plasmodium and Schistosoma. Maximum antiproliferative activity was obtained for an alkoxyamine, with an IC50 = 230 nM against Plasmodium Falciparum and a low cytotoxicity CC50 > 50 µM (i.e. a selectivity index > 185). This antiplasmodial activity was a cytostatic effect. In contrast, repeated exposure of Plasmodium to these alkoxyamines for three days (once per day) was effective in eliminating the entire parasite population. On the other hand, several molecules managed to decimate a parasitic population of Schistosoma Mansoni in less than 24 hours. The results on cancer also highlighted the potential of these alkoxyamines as theranostic agents. These encouraging results open the way to interesting perspectives.