Chapitre I : Bibliographie
III. Présentation des travaux de thèse
1. Travaux préliminaires
Dans les années 90 a été développé un châssis cyclodécapeptidique
88de séquence
c(-Pro-Gly-Lys-Lys-Lys-)2. Ces châssis sont inspirés de ceux mis au point par M. Mutter
89à la
fin des années 1980 alors appelés TASP (Template-Assembled Synthetic Protein) dans le but
de mimer les propriétés fonctionnelles des protéines. Les motifs structuraux d’intérêt sont
organisés dans l’espace sur le gabarit afin de mimer une partie de la protéine. Dans notre cas,
le greffage des différents motifs se fait par les chaînes latérales des lysines qui sont orientées
de part et d’autres du plan moyen de la molécule (Schéma 25).
A) B)
Schéma 25 : A) Modélisation moléculaire du cyclodécapeptide, B) Schéma du châssis moléculaire
présentant les deux faces distinctes (en rouge, les ligands -RGD-, en gris, une molécule de détection, une
molécule thérapeutique ou un groupement précurseur au greffage sur une surface).
On distingue ainsi une face d’adressage (arbitrairement, la face supérieure) qui peut
présenter, de façon multivalente, l’élément de reconnaissance et une face effectrice
(arbitrairement, la face inférieure) qui permet de greffer une molécule de détection
62,
88
Dumy, P. ; Eggleston, I.M. ; Cervigni, S. ; Sila, U. ; Sun, X. ; Mutter, M.A. Tetrahedron Lett. 1995, 36,
1255-1258.
cytotoxique ou dans notre cas un groupe précurseur à l’ancrage sur une surface. Tous les
résidus lysine peuvent être remplacés par des résidus alanine afin de faire varier le nombre de
groupes fonctionnels. Ces châssis moléculaires ont abouti au laboratoire à la synthèse de
différentes molécules présentant des sucres
90,91, des acides nucléiques
92, de petites
molécules
93ou des peptides
94permettant ainsi de les tester dans diverses applications.
95Dans
nos études, la face d’adressage présente un ligand peptidique cyclique de séquence -RGDfK-
(- arginine - glycine - acide aspartique - D-phénylalanine - lysine -) qui se lie de façon
spécifique à l’intégrine α
Vβ
3. Lors des tests d’adhésion cellulaire, des contrôles seronteffectués avec des vecteurs présentant la séquence -RβADfK-, l’introduction d’une β-alanine
dans la structure permet d’obtenir un peptide n’ayant plus d’affinité pour l’intégrine α
Vβ
3.7Au laboratoire, de nombreux travaux ont permis de mettre au point puis d’améliorer la
synthèse de la molécule cyclodécapeptidique présentant le ligand RGD.
62,96,97,Afin de
montrer l’impact biologique de la multivalence de ce composé, des tests de compétitivité et
d’inhibition ont été réalisés sur des composés présentant 1, 2, 3, 4 ou 16 ligands cycliques
-RGD-.
98C’est le cyclodécapeptide présentant quatre ligands qui s’est révélé le plus efficace.
Différents tests biologiques in vitro et in vivo ont ensuite été effectués permettant de valider la
pertinence de ce châssis dans plusieurs applications. Les paragraphes suivants développent
quelques résultats obtenus avec ce type de molécule.
b. Utilisation en détection et en thérapie
Le greffage de fluorochrome comme la fluorescéine ou la FITC sur le cyclodécapeptide
a permis de montrer que la présentation de quatre ligands -RGD- provoquait l’internalisation
des vecteurs dans les cellules.
62,99La Figure 10 compare la fluorescence de cellules mises en
90
Dulery, V. ; Uhlich, N.A. ; Maillard, N. ; Fluxa, V.S. ; Garcia, J. ; Dumy, P. ; Renaudet, O. ; Raymond, J.L. ;
Darbre, T. Org. Biomol. Chem.2008, 6, 4134-4141.
91
Wilczewski, M. ; Van der Heyden, A. ; Renaudet, O. ; Dumy, P. ; Coche-Guérente, L. ; Labbé, P. Org.
Biomol. Chem.2008, 6, 1114-1122.
92
Murat, P. ; Cressend, D. ; Spinelli, N. ; Van der Heyden, A. ; Labbé, P. ; Dumy, P. ; Defrancq, E. Chem. Bio.
Chem.2008, 9, 2588-2591.
93
Dolphin, G.T. ; Chierici, S. ; Ouberai, M. ; Dumy, P. ; Garcia, J. Chem. Bio. Chem.2008, 9, 952-963.
94
Boturyn, D. ; Dumy, P. Tetrahedron Lett.2001, 42, 2787-2790.
95
Boturyn, D. ; Defrancq, E. ; Dolphin, G.T. ; Garcia, J. ; Labbé, P. ; Renaudet, O. ; Dumy, P. J. Pept. Sci.2008,
14, 224-240.
96
Garanger, E. Thèse de l’Université Joseph Fourier, 2005, Conception, synthèse et caractérisation de nouveaux
systèmes de guidage et de vectorisation pour la cancérologie.
97
Foillard, S. Thèse de l’Université Joseph Fourier, 2008, Synthèse de nouveaux vecteurs peptidiques pour la
thérapie anti-cancéreuse et l’imagerie tumorale.
98
Garanger, E. ; Boturyn, D. ; Coll, J.L. ; Favrot, M.C. ; Dumy, P. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 1958-1965.
culture en présence de différentes molécules et permet de montrer l’internalisation du
composé cyclodécapeptidique présentant quatre ligands -RGD-.
Figure 10 : Les cellules surexprimant l’intégrine α
Vβ
3sont incubées trente minutes à 37°C avec la
molécule à tester. Les endosomes sont révélé en fluorescence rouge, la FITC est révélé en fluorescence
verte. La colocalisation de la FITC et des endosomes est donc révélée en jaune, uniquement dans le cas du
cyclodécapeptide présentant quatre ligands -RGD- révélant ainsi son internalisation.
99Le greffage avec la Cyanine 5 a permis de confirmer l’internalisation du vecteur dans
les cellules in vivo.
100Les tests sur des souris ont montré une concentration importante et
majoritaire de la molécule au niveau des tumeurs induites. Cette molécule
(Cy5-cyclodécapeptide-(cRGD)4) est actuellement en phase de tests cliniques pour l’aide à
chirurgie dans les procédures d’ablation tumorale. Les différents résultats d’imagerie ainsi
obtenus confirment l’efficacité de ciblage cellulaire du vecteur cyclodécapeptidique.
99Par ailleurs, des peptides connus pour provoquer l’apoptose, ont été greffés sur le
cyclodécapeptide présentant le ligand -RGD- de façon multivalente. Il a alors été montré que
les vecteurs libéraient la drogue dans les cellules induisant ainsi la mort cellulaire.
101,102Ces
tests, effectués in vivo et in vitro, montrent la pertinence de l’utilisation du cyclodécapeptide
en thérapeutique.
100
Razkin, J. ; Josserand, V. ; Jin, Z.H. ; Dumy, P. ; Favrot, M.C. ; Coll, J.L. ; Texier, I. ChemMedChem2006, 1,
1069-1072.
101