Pharmacomodulation d'hétérocycles α-trichlorométhylés ciblant l'apicoplaste chez P. falciparum

Pharmacomodulation of α-trichloromethylated azaheterocycles targeting the apicoplast of P. falciparum

• Auteur / Autrice : Dyhia Amrane
• Direction : Patrice Vanelle, Nicolas Primas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Chimiques
• Date : Soutenance le 10/09/2021
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences chimiques (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie Radicalaire (ICR) (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Carine Deleuze
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nadine Azas-Kreder
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc-Antoine Bazin, Céline Deraeve
• DOI : 10.70675/1a21058ez60c0z40dfzb129zd58aa9e6f543

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quinazoline

Quinoxaline

Plasmodium falciparum

Composés hétérocycliques

Paludisme

Mots clés libres

Pharmacomodulation antiplasmodiale

N-Hétérocycles

Apicoplaste

Quinazoline

Quinoxaline

Simplification structurale

Relations structure-Activité

P. falciparum.

Antiplasmodial pharmacomodulation

N-Heterocycles

Apicoplast

Quinazoline

Quinoxaline

Structural simplification

Structure-Activity relationships

P. falciparum

Résumé

Le paludisme est la première parasitose en termes de mortalité à l’échelle mondiale. Les thérapies combinées à base d'artémisinine, traitement de première ligne du paludisme à Plasmodium falciparum, font face à des échecs dûs à l’apparition de résistances. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles molécules antiplasmodiales possédant un mécanisme d’action novateur. Dans cet objectif, notre laboratoire a précédemment décrit la synthèse et les activités biologiques d'une chimiothèque de molécules azahétérocycliques α-trichlorométhylées, dont une molécule hit en série quinazoline qui présente le meilleur profil biologique.Une première partie de ce travail s’est intéressée à la pharmacomodulation en série 4-carboxamidoquinazoline. Afin de compléter l’étude RSA, la stratégie de scaffold hopping a permis l’obtention de nouvelles molécules en séries quinoxaline et phtalazine. Par simplification structurale, de nouveaux composés en séries pyrimidine, pyridazine et pyrazine ont été obtenus. Enfin, dans le but de moduler la partie benzénique des noyaux quinazoline et quinoxaline, des dérivés en série thiénopyrimidine et pyrido[2,3-b]pyrazine ont été synthétisés. Parmi plus de 110 nouvelles molécules originales synthétisées, plusieurs nouvelles molécules hit ont pu être identifiées. Leurs propriétés physicochimiques et pharmacocinétiques in vitro ont été déterminées en vue d’identifier une molécule candidate pour l’évaluation in vivo. De plus, afin d’élucider le mécanisme d’action de ces composés qui diffère de ceux des antipaludiques commerciaux, nous avons récemment identifié par immunofluorescence que ces molécules possèdent une action sur l’apicoplaste de P. falciparum.

Malaria remains the leading cause of death among parasitic infections worldwide. Currently, there are major concerns about the spread of resistance to artemisinin derivatives that are the basis of first-line antimalarial treatment. Therefore, there is an urgent need to develop new antiplasmodial molecules with a novel mechanism of action. For this purpose, our laboratory has previously described the synthesis and biological activities of a chemical library of α-trichloromethylated azaheterocycles including a hit molecule in the quinazoline series which presents the best biological profile.The first part of this work focused on 4-carboxamide quinazoline pharmacomodulation. In order to complete the SARs, scaffold hopping strategies allowed us to obtain new compounds in the quinoxaline and phthalazine series. By structural simplification, new compounds in the pyrimidine, pyridazine and pyrazine series were obtained. Finally, in order to explore the benzene part of the quinazoline and quinoxaline rings, new thienopyrimidine and pyrido[2,3-b]pyrazine derivatives were also synthesized. More than 110 new original molecules were obtained, among them several new hit molecules were obtained. The physicochemical and in vitro pharmacokinetic properties were determined in order to initiate the study of their in vivo activity on Plasmodium berghei. In addition, in order to elucidate the mechanism of action of these compounds, which differs from those of commercial antimalarials, we have recently identified by immunofluorescence that these molecules target the apicoplast of P. falciparum, an organelle essential to parasite survival.