Synthèse d'alcoxyamines inédites photolabiles : application en thérapie photodynamique pour le cancer

Synthesis of novel photolabiles alkoxyamines : application in photodynamic therapy for cancer

• Auteur / Autrice : Tataye Moussounda Moussounda Koumba
• Direction : Gérard Audran, Raphaël Bikanga
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Chimie organique
• Date : Soutenance le 30/09/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Radicalaire (ICR) (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Ariane Jalila Simaan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvain Marque
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Aleksander Vasilyev, Éric Thiaudière

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photochimiothérapie

Groupements protecteurs photolabiles

Chimie organique

Mots clés libres

Alcoxyamine

Radicaux libres

Thérapie photodynamique

Cancer

Alkoxyamine

Free radicals

Photodynamic therapy

Cancer

Résumé

La thérapie photodynamique (PDT) est une méthode actuellement utilisée pour lutter contre certains cancers. La PDT nécessite une molécule photoactivable appelée photosensibilisateur (PS) qui génère, par action avec l’oxygène impulsée par la lumière ultra-violette, la formation d'espèces réactives de l'oxygène notamment l’oxygène singulet très réactif, menant à la mort cellulaire. Même si la PDT est utilisée avec succès pour traiter le cancer de la prostate par exemple, cette méthodologie pose des inconvénients majeurs ; 1)- Manque de sélectivité de la plupart des PSs, 2)- Présence d'oxygène pour être efficace. Afin d’améliorer l’effet de la PDT nous reportons dans ce travail la synthèse de plusieurs alcoxyamines photolabiles. Nous avons également réalisé la synthèse d'une plateforme multifonctionnelle combinant trois unités : un PS, un peptide spécifique (KDKPPR) ciblant le récepteur NRP-1 et une alcoxyamine capable de générer des radicaux toxiques sous l’influence de la lumière. Les propriétés physiques et chimiques des alcoxyamines synthétisées ont été étudiées. En particulier nous avons étudié l’homolyse des alcoxyamines par la lumière qui est le processus clé de la nouvelle approche thérapeutique. L'étude des propriétés photophysiques de la plateforme trimodale a ainsi montré que le PS conservait sa capacité à former de l'oxygène singulet et son affinité pour le récepteur NRP-1. Les radicaux libres générés par la lumière ont pu être détectés grâce à la technique RPE (signaux obtenus et piège à radicaux). La preuve du concept d’utilisation des alcoxyamines en PDT pour le cancer a ainsi été établie avec succès

Photodynamic therapy (PDT) is a method currently used against some cancers. PDT requires a photoactivatable molecule called the photosensitizer (PS) which generates, by action with oxygen impelled by ultraviolet light, the formation of reactive oxygen species including highly reactive singlet oxygen, leading to cell death. Even if PDT is used successfully to treat prostate cancer for example, this methodology poses major drawbacks; 1)- Lack of selectivity of most PSs, 2)- Presence of oxygen to be effective. In order to improve the effect of PDT we report in this work the synthesis of several photolabile alcoxyamines. We also performed the synthesis of a multifunctional platform combining three units: a PS, a specific peptide (KDKPPR) targeting the NRP-1 receptor and an alkoxyamine capable of generating a toxic radicals under the influence of light. The physical and chemical properties of the synthesized alkoxyamines were investigated. Especially we have studied the homolysis of alcoxyamines by light which is the key process of the new therapeutic approach. The study of the photophysical properties of the trimodal platform thus showed that the PS retained its capacity to form singlet oxygen and its affinity for the NRP-1. The free radicals generated by light could be detected thanks the RPE technique (signals obtained and radical trap). The proof of concept of using alkoxyamines in PDT for cancer was thus successfully established