Activité anti-cancéreuse des composés organométalliques : interaction avec l'ADN et comportement intracellulaire

• Auteur / Autrice : Marcelina Joanna Mroczek
• Direction : Jean-Pierre Münch, Jan Misiewicz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Wroclaw university of technology, Poland

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interactions ADN-médicament

Anticancéreux

Ruthénium -- Composés organiques

Résumé

De nouveaux composés organométalliques, basés sur le ruthénium, possèdent une activité anticancéreuse aussi efficace que les complexes de platine utilisés jusqu'à présent, mais présentent une neurotoxicité beaucoup plus faible. Le but principal de cette thèse est d'étudier l'affinité de ces composés dérivés du ruthénium (RDC) avec l'ADN. Nous avons étudié trois composés organométalliques différents, et nous sommes posés deux types de questions. Dans un premier temps, nous avons étudié, à l'échelle de la molécule unique, les interactions entre un RDC et une molécule d'ADN double brin. Dans un second temps, nous avons mesuré la cinétique d'entrée des RDC à l'intérieur des cellules. Nous nous sommes servis Förster Resonant Energy Transfer technique pour mesurer le degré d'avancement de la réaction de complexation de l'ADN avec les composés dérivés du ruthénium. Nous avons ensuite réalisé des mesures mécaniques sur une molécule unique, dans le but d'obtenir des informations sur la structure du complexe formé par l'ADN et un RDC. Nous avons ainsi pu observer, selon la nature des ligands porté par le RDC, une intercalation ou une complexation dans un des sillons. Pour obtenir la cinétique d'entrée dans les cellules, nous avons utilisé les propriétés de luminescence des RDC, et les avons détectés au sein de la cellule par microscopie confocale de fluorescence. Nous avons obtenu dans cette thèse le deux résultats suivants : les RDC présentent une forte affinité pour l'ADN et induisent un changement de structure qui dépend des ligands qui les composent, Nous avons observé une augmentation de l'intensité fluorescée par le noyau, et donc une présence de RDC dans le noyau, la plus grande quantité de RDC se trouve localisé autour du noyau.

New organometallic derivatives, based on Ruthenium, possess an anti-cancer activity as efficient as platinum complexes (widely used) but exhibit less neurotoxicity. The main goal of this PhD research was an examination of Ruthenium Derived Compounds (RDCs) which display strong affinity to DNA. Three structurally different RDCs were considered in two significant aspects. The first aspect was to understand the interaction between RDC and dsDNA at the single molecule level, its mechanism and strength. The second one concerned the cellular uptake of RDC. We used Förster Resonant Energy Transfer method to obtain the affinity, and Optical Tweezers to obtain the structural information of RDC-DNA complex. We checked the migration of RDC in cells using confocal microscopy. It was found that RDC induces DNA structure changes in vitro by intercalation or groove binding depending on ligands with the highest affinity to DNA. Moreover RDC enters the cell through active transport, however the exact mechanism remains unknown. RDC is stored inside the cell around nucleus and with lower concentration inside.