Synthèses et applications de groupements protecteurs photolabiles pour la libération de principes actifs in vivo

Synthesis and application of photolabile protecting groups for in vivo drug release

• Auteur / Autrice : Juliane Chaud
• Direction : Alexandre Specht, Stefan Chassaing
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie biologique et thérapeutique
• Date : Soutenance le 26/11/2021
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Conception et application de molécules bioactives (Strasbourg ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Vincent Levacher
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Simona Mura
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Suzenet, Christophe Mingotaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photons

Nanoparticules

Photolyse

Groupements protecteurs photolabiles

Chimie pharmaceutique

Biochimie

Mots clés libres

Groupements protecteurs photolabiles

Photolyse

Nanoparticules

Conversion ascendente de photons

Excitation à deux photons

Photolabile protecting groups

Photolysis

Nanoparticles

Upconversion

Two-photon excitation

Résumé

La lumière est un stimulus particulièrement intéressant et son utilisation dans divers domaines de la chimie et de la biologie est croissante. Ces dernières années, des réactions de photolyse de plus en plus performantes ont été développées afin de contrôler de façon spatio-temporelle la libération d’un effecteur biologique. Dans le cadre de cette thèse, nous avons notamment développé de nouveaux groupements protecteurs photolabiles (GPPs) conjugués qui ont permis d’obtenir des sensibilités à 1 et 2 photons particulièrement élevées. Nous nous sommes également consacrés au développement de systèmes de photolibération in vivo. Pour cela, un GPP a été conçu et synthétisé afin de libérer in vivo, à la suite d’une irradiation, un œstrogène capable d’activer un système d’expression de gène dans l’œil, nous permettant ainsi d’envisager de nouveaux traitements pour des pathologies oculaires (liées au diabète ou à la DMLA). Enfin, nous avons développé un GPP couplé à une ancre lipidique qui, une fois incorporé dans la formulation de nanocapsules capables d’effectuer une conversion ascendante de photons, a permis la libération in vivo d’un anticancéreux modèle, le melphalan.

Light is a stimulus which is extremely interesting and its use in various fields of chemistry and biology is increasing. In the last few years, more efficient photolysis reactions were developed in order to control the release and the concentration of a biological effector in space and time.As part of this thesis, we developed new conjugated photolabile protecting groups (PPGs) that reached extremely high 1 and 2 photon sensitivities. We also developed photorelease systems that can be implemented in vivo. Therefore, we designed and synthesized a PPG which is capable, after an irradiation, to release in vivo an estrogen. This estrogen is then able to activate, in the eye, a gene expression system and that enables us to consider new treatments for ocular pathologies (regarding diabetes and age-related macular degeneration). Finally, we developed a PPG, linked to a lipidic anchor, that can release in vivo an anti-tumor drug (melphalan) once it is incorporated in the formulation of upconverting nanocapsules.