Sondes multimodales Re(CO)₃ pour la détection intracellulaire : synthèse, étude physico-chimique et sur cellules

Multimodal probes Re(CO)₃ for intracellular detection : synthesis, physicochemical and cellular studies

• Auteur / Autrice : Lucas Henry
• Direction : Clotilde Policar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Soutenance le 28/05/2019
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris Centre (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des biomolécules (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Florence Mahuteau-Betzer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Clotilde Policar, Florence Mahuteau-Betzer, Kevin Lam, Matthieu Réfrégiers
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Kevin Lam, Matthieu Réfrégiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biochimie physique

Mots clés libres

Sonde

Multimodale

Fluorescence X

Infrarouge

Marquage

Complexe inorganique

Probe

Multimodal

X-Ray fluorescence

Infrared

Labeling

Inorganic complex

Résumé

Les questions de la détection intracellulaire et de la localisation en milieu cellulaire de complexes de métaux de transition sont cruciales dans le contexte du développement de complexes métalliques en biologie et médecine. En effet, pour être pharmacologiquement actif, un composé doit atteindre sa cible cellulaire : la localisation est donc un paramètre clef de l’activité. Pour l’étudier, il est nécessaire de disposer de sondes et de techniques d’imagerie cellulaire. Nous avons montré qu’il est possible d’utiliser les métaux carbonyle comme des sondes multimodales en fluorescence classique, infrarouge et fluorescence X, la multimodalité étant portée par un seul cœur moléculaire de type (L)Re(CO)₃, L étant un ligand de type bipyridine. Le terme SCoMPI a été introduit pour ces « Single Core Multimodal Probes for Imaging ». Dans le cadre de cette thèse, nous avons préparé et imagé des sondes greffables pour suivre des objets d’intérêt biologique (acide hyaluronique, ferrocifènes) ainsi que des marqueurs en fluorescence X des organites intracellulaires. Dans ce cas, des groupes vecteurs (TPP, peptide...) ont été greffés sur des unités de type Re-tricarbonyle et ces espèces ont été caractérisées en contexte biologique par différentes techniques analytiques et imagées par différentes techniques de microscopie.

Questions of intracellular detection and cell-mediated localization of transition metal complexes are major in the context of metal complex development in biology and medicine. A compound must reach its cellular target to be pharmacologi- cally active: the localization is therefore a key parameter of activity. To study it, it is necessary to have probes and cell imaging techniques. Metal carbonyls are ideal candidates for multimodal bioimaging in fluorescence, infrared and X-ray fluorescence imaging. As they have been developed as "Single Core Multimodal Probe for Imaging" (SCoMPI), this thesis deals with the development, the study and the use of a rhenium-tricarbonyl unit [LRe(CO)₃X] (L = pyridyl-1,2,3-triazole, X = Cl−) as X-ray fluorescence probe for cellular imaging. We conjugated the Re(CO)₃ graftable probe to compounds of interest (hyaluronic acid, ferrocifens) in order to study their penetration and location in cells or in the skin, and we modified Re(CO)3 conjugates by organelles targeting groups (TPP, peptide, etc.) in order to develop species that were characterized in biological context by different analytical techniques and imaged by different microscopy techniques.