Synthèse et caractérisation de nouveaux inhibiteurs de la méthylation de l'ADN dans les cancers

Synthesis and characterization of novel DNA methylation inhibitors in cancers

• Auteur / Autrice : Christina Gros
• Direction : Paola Barbara Arimondo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacologie
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthyltransférases

Épigénétique

Méthylation

ADN

Mots clés libres

Epigénétique

Leucémie

Flavonoïdes

Dnmt

Compétition

Enzymologie

Résumé

De part son caractère réversible, l'épigénétique, notamment la méthylation de l'ADN, est une cible thérapeutique particulièrement intéressante dans les cancers. Les enzymes responsables de la méthylation de l'ADN sont les méthyltransférases d'ADN (DNMT). Les seuls inhibiteurs de DNMT sur le marché présentent de nombreux désavantages dont l'absence de sélectivité et l'intégration à l'ADN. Il est donc nécessaire d'identifier et de caractériser des inhibiteurs non-nucléosidiques sélectifs de DNMT. Aujourd'hui, seul le SGI-1027 et les 3-chloro-3-nitroflavanones paraissent intéressants. Tout d'abord, nous nous sommes intéressés à l'étude de ces flavanones. Nous avons approfondi leurs relations structures-activités puis avons étudié leurs capacités à réactiver un système rapporteur épigénétique dans une lignée leucémique humaine. Enfin, nous avons étudié la méthylation de promoteurs de gènes suppresseurs de tumeurs afin de pouvoir les utiliser comme marqueurs de l'action déméthylante des flavanones. Nous avons ensuite développé un test basé sur la scintillation par proximité et l'avons miniaturisé. Ce dernier nous a permis d'étudier l'inhibition de plusieurs DNMT et le mécanisme d'action de nombreuses molécules. Enfin, grâce à plusieurs collaborations, nous avons pu identifier un nouveau dérivé de SGI-1027, deux fois plus actif que ce dernier, et proposer un mécanisme d'action original pour cette série chimique.

One of the main epigenetic mark is DNA methylation. The enzymes responsible for those marks are DNA methyltransferases (DNMT), for which two types of inhibitors exist: nucleosidic analogues and non-nucleosidic inhibitors. The first category has demonstrated its efficiency in clinical trials and two drugs are commercialized for treatment of myelodysplastic syndromes and acute myeloid leukemia. However, these compounds are not specific and chemically instable, which leads to development of selective non-nucleosidic inhibitors. To our knowledge, in this category, only the SGI-1027 and the 3-chloro-3-nitroflavanones are interesting. First, we extended the structure-activity relationship of flavanones on an enzymatic assay and then studied their ability to reactivate an epigenetic reporter system in a leukemia cell line. Finally, we assessed the methylation status of some tumor suppressor genes promoters which will be used as cellular demethylation markers to monitor inhibitors effects. Since we wanted to investigate the selectivity and the mechanism of action of these compounds, we developed a new miniaturized scintillation by proximity assay. This test allowed us to study the flavanones and several other molecules. Thanks to collaborations, we have identified a new molecule, twice as potent as SGI-1027, and we were able to come up with an original mechanism of action.