Recherche d'agents pro-fibrinolytiques : conception, synthèse et études biologiques de nouveaux inhibiteurs de la formation du complexe PAI-1-tPA

par Anne Rouch

Thèse de doctorat en Chimie, biologie, santé

Sous la direction de Michel Baltas et de Florence Bedos.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .

mots clés

• Pai-1
• Inhibiteur de l'activateur du plasminogène
• Activateur du plasminogène de type tissulaire
• Maladies cardiovasculaires
• Cancer
• Fibrinolyse
• Activateur tissulaire du plasminogène
• Fibrinolyse

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Titre traduit

Search of new pro-fibrinolytic agents : design, synthesis and biological evaluation of new PAI-1 inhibitors

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Résumé

Le système fibrinolytique est responsable de la dissolution de la fibrine contenue dans les caillots sanguins. Parmi tous les acteurs de ce système, les activateurs du plasminogène de type tissulaire (tPA) et de type urokinase (uPA) sont particulièrement importants. Ils permettent de convertir le plasminogène en plasmine à la surface de la fibrine. La plasmine dégrade ensuite la fibrine en produits de dégradation solubles permettant la recanalisation des vaisseaux occlus. Le principal inhibiteur endogène de tPA/uPA est l'activateur des inhibiteurs du plasminogène de type 1 (PAI-1), une protéine appartenant à la famille des inhibiteurs des protéases à sérine (serpin). Son implication dans de nombreux processus pathologiques incluant les maladies cardio-vasculaires et le cancer, ont fait de PAI-1 une cible thérapeutique attrayante. De nombreux inhibiteurs de PAI-1 ont été décrits dans la littérature, mais à ce jour aucun n'a montré un potentiel suffisant pour un développement en tant que médicament. Une raison est que de tels inhibiteurs ne sont pas faciles à développer, en raison de l'existence des différentes conformations de PAI-1, (active, latente, en complexe avec la protéase, clivée. . . ), de l'absence de site actif rigide et de ses nombreuses fonctions biologiques. Le but de ce travail était de concevoir de nouveaux inhibiteurs de PAI-1 en utilisant la modélisation moléculaire. La première étape de l'étude a consisté à examiner les différentes structures cristallographiques de PAI-1 afin de concevoir virtuellement plusieurs familles de composés. Les trois familles de molécules sélectionnées ont ensuite été synthétisées par synthèse multi-étapes, les étapes clés étant un couplage de Sonogashira et plusieurs formations d'hétérocycliques. Tous les composés ont été testés par cinétiques enzymatique, par fluorimétrie différentielle à balayage et en utilisant la résonnance des plasmons de surface. Pour l'ensemble des évaluations biologiques des inhibiteurs connus ont été utilisés afin de s'assurer de la fiabilité du test et de servir de références par rapport aux molécules synthétisées. Un objectif supplémentaire de ce travail était de cristalliser la protéine PAI-1. Pour cela une protéine recombinante humaine non mutée pour laquelle les 24 premiers acides aminés ont été tronqués a été utilisée. La protéine a d'abord été étudiée par plusieurs techniques biophysiques et une étude cristallographique a été réalisée.