Les Benzo[e]pyridoindoles, une nouvelle famille d'inhibiteurs de Kinase à activité anti-proliférative

par Lien Vu Hong (Vu)

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Annie Molla.

Soutenue le 03-10-2011

à Grenoble , dans le cadre de CHIMIE ET SCIENCES DU VIVANT (218) , en partenariat avec Institut Albert Bonniot de Grenoble (équipe de recherche) .

Le président du jury était Catherine Ghezzi.

Le jury était composé de Annie Molla, Bruno Andrioletti, Eric Saint-aman, Christophe Bucher, Liliane Guerente, Isabelle Girerd-potin.

Les rapporteurs étaient Patricia Krief, Guy Mouchiroud, Jose Teixeira.


  • Résumé

    Les Benzo[e]pyridoindoles sont identifiés comme inhibiteurs des kinases Aurora. La molécule la plus active, C1, inhibe efficacement à la fois Aurora B et CHK2. Nous avons donc exploité cette potentialité dans des applications de traitements combinés en se basant sur la spécificité restreinte mais multiple de cet inhibiteur. Nous avons mis en place le traitement combiné (Etoposide et C1) sur des lignées cellulaires et des effets additifs pour H358 et synergiques pour U2OS et HL60 sont notés. Ce traitement empêche efficacement la croissance des sphéroides et l'expansion des xénogreffes cellulaires. Un des avantages majeur de cette combinaison est la diminution des doses d'agents de dommages à l'ADN. C1 ouvre une piste pharmacologique basée sur l'altération simultanée de la mitose et de la réparation. La famille des benzo[e]pyridoindoles possède une forme penta-hétérocyclique avec 3 chaines latérales dont les variations peuvent influencer l'activité inhibitrice. Nous avons donc mesuré l'activité antimitotique de différents benzo[e]pyridoindoles. Cette étude structure/fonction permet de définir la contribution des chaînes latérales dans l'activité inhibitrice et d'orienter les futures synthèses. Nous nous sommes également intéressés au composé C4 qui avait un profil atypique d'inhibition de phosphorylation de l'histone H3. Il inhibe cette phosphorylation uniquement en entrée de mitose. Nous avons ainsi pu montrer que la phosphorylation de l'histone H3 n'est pas nécessaire à l'assemblage des chromosomes. Enfin, nous avons caractérisé l'efficacité de la molécule C21, un composé à forte activité anti-proliférative, sur différents modèles cellulaires et animaux. Ce travail révèle les potentialités multiples des benzo[e]pyridoindoles comme nouvelles molécules anti-prolifératives

  • Titre traduit

    Benzo[e]pyridoindole, the novel kinase inhibitor family with antiproliferative activity.


  • Résumé

    Benzo[e]pyridoindole is identified as the novel Aurora inhibiteurs. The most potent compound, C1, inhibits efficiently both Aurora B and CHK2. Thus, we exploited the potency of this molecule in combined treatment applications based on its sharp and multiple specificities. We set up the combined treatments (Etoposide plus C1) on different cell lines and obtained an additive effect on H358 and a synergic one for HL60 and U2OS cells. This combination prevents the spheroid development as well as the cellular xenograft expansion. One of the main advantages of this combination is to decrease the dose of DNA damage agents in therapy leading to the reduction of their toxicity. C1 inhibiting both CHK2 and Aurora B open the way to targeted pharmacology based on simultaneous alteration of mitotic onset and DNA damage defences. Benzo[e]pyridoindole family has a penta-heterocyclic form with 3 lateral chains. The variations of these lateral chains can affect the inhibitory activity of the compounds. We researched the antimitotic efficiency of several benzo[e]pyridoindoles. This structure/function study drives to define the contribution of lateral chains in inhibitory activity and will direct future synthesis. We focused on compound C4 that induced an unusual profile of Histone H3 phosphorylation since it prevents it only in early mitosis. We found that H3-phosphorylation is not essential for chromosome organisation. Finally, we characterized the molecule C21 that is a potent antiproliferative compound both in cellulo and in vivo. This work reveals the potency of benzo[e]pyridoindoles as antiproliferative compounds.

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