Développement préclinique de dérivés imidazo [1,2-a] quinoxaliniques à visée anticancéreuse : synthèse chimique, formulation galénique et validation de méthode de dosage en milieu biologique

Preclinical study of new Imidazoquinoxaline derivatives

• Auteur / Autrice : Adrien Chouchou
• Direction : Carine Deleuze, Pierre-Antoine Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 13/09/2018
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Perrin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carine Deleuze, Pierre-Antoine Bonnet, Catherine Perrin, Patrice Prognon, Nadia Walchshofer, Bernard Bourrié
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Patrice Prognon, Nadia Walchshofer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diagnostic biologique

Nanocapsules

Mélanome

Quinoxaline

Imidazoles

Mots clés libres

Imidazoquinoxalines

Mélanome

Synthèse

Nanocapsules Lipidiques

Bioanalyse

Imidazoquinoxalines

Melanoma

Synthesis

Lipidic Nanocapsules

Bioanalysis

Résumé

Le projet concerne des molécules hétérocycliques, de faible poids moléculaire, présentant des activités cytotoxiques comparables à celles des meilleurs anticancéreux actuellement sur le marché. Ces molécules sont originales, protégées par un brevet international et un brevet de sélection déposé en décembre 2014. La synthèse des premières molécules leaders est maîtrisée et l’exemplification de la diversité moléculaire est en cours. Les études menées pour définir leur profil d’activité permettent d’identifier des caractéristiques tout à fait originales. Le projet, en phase de développement préclinique académique, a permis l’identification de composés leaders présentant des potentiels de développement en tant qu’anticancéreux. Le mécanisme exact des molécules développées est encore en cours d’étude et permettra de définir s’il s’agit d’un mode d’action unique ou multiple. Plusieurs têtes de séries ont pu être identifiées avec visiblement des modes d’actions différents. En effet, les composés EAPB0203 et EAPB0503 montrent un effet dose à partir de 1 µM sur la polymérisation de la tubuline mais la molécule EAPB02303, la plus active sur la lignée A375 (CI50 = 10 nM, de dix fois à cent fois plus active que les deux précédentes), ne montre aucune fixation à la tubuline à la dose de 1µM suggérant un mécanisme d’action différent et original. Le sujet de recherche présenté concerne le développement des études précliniques de ces molécules à visée anticancéreuse. Le premier axe de travail a été de mettre au point une formulation galénique de l'EAPB0503 sous forme de nanocapsules lipidiques. Afin d’optimiser la biodisponibilité des composés, sans perdre leur activité intrinsèque, nous avons ensuite réalisé une modulation chimique sur la structure la plus active des Imiqualines : l’EAPB02303. Afin d’améliorer la balance globale hydrophilie/lipophilie (HLB) des composés dérivés de l’EAPB02303, nous avons greffé un résidu acide aminé en position 4. Enfin, la mise au point d’une méthode de dosage de l’EAPB02303 et l’EAPB02302 en milieu plasmatique en vue d’une étude pharmacocinétique a été le dernier axe du travail de thèse.

The project relates to heterocyclic molecules, low molecular weight, having cytotoxic activities similar to those presented by the best anticancer agents currently on the market. These molecules are originals, protected by an international patent and a selection patent filed in December 2014. The synthesis of the first molecules leader is under control and the exemplification of molecular diversity is underway. Studies to define their activity profile allow to identify quite original features. The project, in its academic preclinical development phase, enabled the identification of leader’s compounds with potential for development as anticancer. The exact mechanism of the molecules developed is still under study and will determine whether there is a single or multiple mode of action. Several series leads were identified with apparently different modes of action. Indeed, compounds EAPB0203 and EAPB0503 show a dose effect from 1 µM on tubulin polymerization but compound EAPB02303, the more active on A375 cell line (IC50 = 10 nM, ten times to hundred times more active than the preceding two), shows no binding to tubulin at a dose of 1 µM suggesting a different and original mechanism of action. The research topic presented concerns the preclinical development of these anticancer molecules. The first line of work was to develop a galenic formulation of EAPB0503 in the form of lipid nanocapsules. To optimize the bioavailability of the compounds, without losing their intrinsic activity, we achieved chemical modulation on the most active structure Imiqualines: EAPB02303. To improve the overall balance hydrophilic / lipophilic (HLB) of compounds derived from EAPB02303, we considered grafting amino acids on position 4. Finally, the development of a method for assaying EAPB02303 and EAPB02302 in plasma for a pharmacokinetic study has been the final focus of the thesis work.