Synthèse et évaluation pharmacologique d’analogues préactivés de l’ifosfamide : prodrogues et nanoparticules à visée antitumorale

Synthesis and pharmacological evaluation of preactivated ifosfamide analogs : prodrugs and nanoparticles designed against cancer.

• Auteur / Autrice : Charles Skarbek
• Direction : Angelo Paci
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacotechnie et biopharmacie
• Date : Soutenance le 13/09/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Vectorologie et thérapeutiques anti-cancéreuses (Villejuif, Val-de-Marne ; 2010-2019)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Elias Fattal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Angelo Paci, Elias Fattal, Sylvie Bégu, Joseph Ciccolini, Thierry Martens, Nathalie Chaput-Gras, Émilie Roger, Alain Herrera
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sylvie Bégu, Joseph Ciccolini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biopharmacie

Pharmacologie

Nanoparticules

Chimie pharmaceutique

Mots clés libres

Nanoparticules

Drug design

Ciblage

Nanoparticle

Drug design

Targeting

Résumé

L’ifosfamide (IFO) et le cyclophosphamide (CPM) sont des oxazaphosphorines, prodrogues nécessitant une bioactivation pour être actif. Dans le cas de l’IFO, sa biotransformation conduit à une faible libération du composé hydroxylé actif accompagnée d’effets secondaires toxiques. Des analogues préactivés de l’IFO avec des chaines C1-C30 saturées ou non ont été développés, afin de contourner ces toxicités liées à la voie toxicogène du métabolisme. Dans le cadre de la stratégie de pharmacomodulation de l’IFO, l’évaluation cytotoxique de ces composés synthétisés a été réalisée in vitro sur des lignées cellulaires cancéreuses humaines. Une étude in vivo du Géranyloxy-IFO, un candidat potentiel, a démontré un meilleur profil pharmacocinétique pour le G-IFO comparativement à l’IFO. Ces analogues ont ensuite été vectorisés sous forme de nano-systèmes, soit par auto-assemblage ou par encapsulation lipidique constituant des vecteurs de 1ère génération. Ceux-ci continuent d’être développés afin de leur conférer une spécificité par ciblage passif ou actif.Par ailleurs, le CPM est connu pour son activité sur le système immunitaire à faible dose. Au vue de la proximité structurale entre l’IFO et el CPM, nous avons étudié l’effet immunomodulateur de l’IFO à faibles doses, en comparaison à la dose immunomodulatrice du CPM.La combinaison de ces deux stratégies (préactivation & effet immunomodulateur) pourrait conduire au développement de nouveaux dérivés démontrant une synergie antitumorale des effets antiprolifératif et immunomodulateur de ces oxazaphosphorines.

Ifosfamide (IFO) and cyclophosphamide (CPM) are oxazaphosphorines, prodrugs requiring bioactivation to be active. Regarding IFO, its biotransformation leads to a low release of the active hydroxylated compound with associated toxic side effects. Preactivated IFO analogs with saturated or unsaturated C1-C30 chains have been developed to circumvent these toxicities related to the toxicogenic pathway of metabolism. As part of IFO's pharmaco-modulation strategy, the cytotoxic evaluation of these compounds, synthesized by engraftment of poly-isoprenyloxy chains, was carried out in vitro on human cancer cell lines. In vivo study of the lead shows the better pharmacokinetic profile of Geranyloxy-IFO compared to IFO. These analogs were then vectorized as nanosystems, either by self-assembly or by lipidic encapsulation leading to 1st generation nanosystems. They are still under investigation in order to bring specificity by passive or active targeting.Furthermore, CPM is known for having an activity on the immune system at low dose. Due to the structural proximity of IFO and CPM, we fulfilled studies to highlight the effect of IFO on the immune system at low dose in comparison to the immunomodulatory dose of CPM.The combination of these two strategies (preactivation & immunomodulatory effect) could lead to the development of novel derivatives showing an antitumor synergy of the antiproliferative and immunomodulatory effects of these oxazaphosphorines.