Ciblage de gènes impliqués dans le processus tumoral : conception d'outils provoquant des coupures TOPO-induites spécifiques de séquences

par Pierre Vekhoff

Thèse de doctorat en Biochimie moléculaire, du gène au médicament

Sous la direction de Paola Barbara Arimondo.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Triplexe
• Topoisomérase IB
• Inhibiteurs de topoisomérase IB
• Ciblage des gènes
• Inhibiteurs de topoisomérase IB
• Synthèse de conjugués

Résumé

Le cancer est une maladie génétique à l’échelle cellulaire qui nécessite de concevoir rapidement des moyens thérapeutiques adaptés et plus efficaces que ceux qui font preuve d’une cytotoxicité non spécifique. Ce projet a pour but de développer des ciseaux moléculaires, dans un but ultime de thérapie anticancéreuse, à partir d’un dérivé très efficace de la camptothécine : le gimatécan (ST). L’utilisation détournée de ce type de molécules utilisées en chimiothérapie nous permet, après couplage à des ligands hautement spécifiques de séquences d’ADN, de cibler des gènes impliqués dans le processus tumoral afin d’y induire un dommage persistant. L’identification des gènes impliqués dans les altérations physiologiques du cancer nous a amené à concevoir un cocktail de conjugués, ou ciseaux moléculaires, de manière à les diriger contre neuf gènes identifiés parmi ceux impliqués dans le processus tumoral. La conception de ces outils s’est initiée par le criblage de ligands de l’ADN tels que les oligonucléotides formant des triplexes (TFOs). Ce travail a permis l’identification de règles permettant de prédire a priori la stabilité d’un triplexe sur sa cible. Il s’est articulé avec la mise au point d’un nouveau procédé de couplage qui a donné lieu à des conjugués plus stables dans le milieu cellulaire. Cette voie de synthèse est dotée d’un meilleur rendement et transposable à d’autres effecteurs tels que les analogues de paire de base appartenant à la famille des aminophenyl-thiazoles. Ces molécules conjuguées à des TFOs ont constitué une nouvelle classe d’inhibiteurs de topoisomérase IB humaine et ont été obtenues pour la première fois par une approche rationnelle. La conception et le déroulement d’un test in vitro de coupure de l’ADN par la topoisomérase IB ont été effectués parallèlement aux premiers essais dans des modèles de cellules cancéreuses. Ces ciseaux moléculaires TFO-ST semblent être efficaces pour inhiber l’expression des gènes. Ces conjugués sont également pourvus d’un intérêt biotechnologique très grand puisqu’ils permettent d’étudier, en temps réel, le mécanisme de la topoisomérase IB à partir de molécules uniques d’ADN isolées par des pinces magnétiques.

Titre traduit

Development of sequence-specific camptothecin derivatives directed against genes involved in tumorigenesis

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