Développement de méthodes et d’outils chémoinformatiques pour l’analyse et la comparaison de chimiothèques

Chimocomputing methods and tools development for chemical libraries analysis and comparison

• Auteur / Autrice : Vincent Le Guilloux
• Direction : Luc Morin-Allory
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie théorique et informatique
• Date : Soutenance le 13/12/2013
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie organique et analytique (Orléans ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Villoutreix
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Luc Morin-Allory, Bruno Villoutreix, Ronan Bureau, Alexandre Varnek, Pascal Bonnet, Xavier Morelli, Philippe Vayer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ronan Bureau, Alexandre Varnek

Mots clés

Mots clés contrôlés

Molécules

Chimie -- Mathématiques

Chimie -- Informatique

Pharmacie -- Recherche

Mots clés libres

Médicament

Chémoinformatique

Chimothèque

Espace chimique

Medicine

Chimocomputing

Chemical library

Chemical space

Résumé

De nouveaux domaines ont vu le jour, à l’interface entre biologie, chimie et informatique, afin de répondre aux multiples problématiques liées à la recherche de médicaments. Cette thèse se situe à l’interface de plusieurs de ces domaines, regroupés sous la bannière de la chémo-informatique. Récent à l’échelle humaine, ce domaine fait néanmoins déjà partie intégrante de la recherche pharmaceutique. De manière analogue à la bioinformatique, son pilier fondateur reste le stockage, la représentation, la gestion et l’exploitation par ordinateur de données provenant de la chimie. La chémoinformatique est aujourd’hui utilisée principalement dans les phases amont de la recherche de médicaments. En combinant des méthodes issues de différents domaines (chimie, informatique, mathématique, apprentissage, statistiques, etc.), elle permet la mise en oeuvre d’outils informatiques adaptés aux problématiques et données spécifiques de la chimie, tels que le stockage de l’information chimique en base de données, la recherche par sous-structure, la visualisation de données, ou encore la prédiction de propriétés physico-chimiques et biologiques.Dans ce cadre pluri-disciplinaire, le travail présenté dans cette thèse porte sur deux aspects importants liés à la chémoinformatique : (1) le développement de nouvelles méthodes permettant de faciliter la visualisation, l’analyse et l’interprétation des données liées aux ensembles de molécules, plus communément appelés chimiothèques, et (2) le développement d’outils informatiques permettant de mettre en oeuvre ces méthodes.

Some news areas in biology ,chemistry and computing interface, have emerged in order to respond the numerous problematics linked to the drug research. This is what this thesis is all about, as an interface gathered under the banner of chimocomputing. Though, new on a human scale, these domains are nevertheless, already an integral part of the drugs and medicines research. As the Biocomputing, his fundamental pillar remains storage, representation, management and the exploitation through computing of chemistry data. Chimocomputing is now mostly used in the upstream phases of drug research. Combining methods from various fields ( chime, computing, maths, apprenticeship, statistics, etc…) allows the implantation of computing tools adapted to the specific problematics and data of chime such as chemical database storage, understructure research, data visualisation or physoco-chimecals and biologics properties prediction.In that multidisciplinary frame, the work done in this thesis pointed out two important aspects, both related to chimocomputing : (1) The new methods development allowing to ease the visualization, analysis and interpretation of data related to set of the molecules, currently known as chimocomputing and (2) the computing tools development enabling the implantation of these methods.