Design and synthesis of aminoglycosides guided by RNA

Le développement de nouveaux antibiotiques est un enjeu majeur de santé publique. Etant donné, le fort potentiel des aminoglycosides en tant qu’antibiotique, ces composés ont attisé l’intérêt de plusieurs groupes de recherche. Cependant, leur usage est encore très limité, malgré leur ancienneté, du fait de leur toxicité et du développement toujours croissant des mécanismes de résistances aux aminoglycosides. Afin de mieux appréhender les problèmes inhérents à leur utilisation, il est crucial de mieux comprendre leur action sur les différentes cibles cellulaires, et d’étudier leur interaction avec leur cible moléculaire (ARN et protéine). En plus de leur pouvoir antibiotique, les aminoglycosides sont également des ligands universels pour des ARN, capables d’interagir spécifiquement avec notamment les ARN du VIH-1 suivants : DIS, TAR, RRE. L’élaboration d’aminoglycosides modifiés présente un énorme avantage car le domaine d’application, et en conséquence les retombées, sont grandes. Néanmoins, la complexité structurale de ces molécules est un frein majeur, la fonctionnalisation chimiosélective est indispensable mais malheureusement peu décrite dans la littérature. Dans le cadre de ce travail, nous avons développé deux types d’approches pour cibler le DIS et/ou le site A du ribosome bactérien. La première originale, mais risquée se base sur le concept de click in situ. La seconde approche est traditionnelle et est basée sur la fonctionnalisation sélective de certaines positions clés des aminoglycosides.The development of new antibiotics is a major public health issue. Given the high potential of aminoglycosides as antibiotics, these compounds have aroused great interest in many research groups. However, despite their maturity, their use is still limited because of their toxicity and the increasing development of resistance mechanisms to aminoglycosides. To better understand the problems inherent to their use, it is crucial to understand their action a cellular level, and to study the interactions with their molecular targets (RNA and protein). In addition to their antibiotic power, aminoglycosides are also universal ligands for several RNAs, capable of specific interactions with RNAs of HIV-1: DIS, TAR and RRE. The elaboration of modified aminoglycosides presents a huge advantage because the domain of application, and therefore the benefits, are important. Nevertheless, the structural complexity of these molecules is a major constraint, chemoselective functionalization is essential but unfortunately poorly described in the literature.In this work, we developed two approaches to target the DIS and/or the A site of the bacterialribosome. The first one, unique but challenging is based on the concept of in situ click chemistry. The second approach is conventional and is based on the selective functionalization of some keypositions of aminoglycosides