Modélisation moléculaire, synthèse chimique, évaluation de l'activité antiproliférative et détermination du mécanisme d'action de nouveaux dérivés d'arylchloroéthylurées hybrides et de 2-imidazolidones

Le cancer est une maladie complexe qui tue des milliers de personnes chaque année. De nouveaux traitements sont donc en demande constante. Dans ce contexte, notre laboratoire développe de nouveaux agents anticancéreux nommés N-phényl-N'-(2-chloroéthyl)urées ou arylchloroéthylurées (CEU). Les travaux que j'ai réalisés au doctorat avaient pour objectif initial d'étudier les mécanismes d'action des CEU classiques afin de préciser les éléments structuraux clés, conduisant à l'acylation de l'acide glutamique en position 198 de la β-tubulin (Glul98). C'est dans ce cadre que mes travaux au doctorat ont débuté par des études en modélisation moléculaire et en spectrométrie de masse (MS) conduisant à l'élaboration de nouveaux modèles moléculaires d'interactions survenant entre les CEU et la tubuline permettant ainsi d'affiner nos connaissances du mécanisme d'action des CEU. La conception de ces nouveaux dérivés CEU édifiés sur la base de nos modèles moléculaires a permis de mieux connaître et de définir de nouveaux aspects structuraux des CEU tels que: (1) confirmer la présence essentielle du groupement haptophore 2-chloroéthylurée dans le but d'une acylation de Glul98 et à la sélectivité des CEU vis-à-vis la P-tubuline, (2) définir le groupement N-phényl-N'-(2-chloroéthyl)urée comme un pharmacophore mimant approximativement le groupement triméthoxylé de la colchicine et de la combrétastatine A-4 (CA-4), (3) confirmer que le groupement éthenyle du système stilbènique peut aussi être remplacé par un groupement sulfonate en conservant l'activité antiproliferative mais en perdant la sélectivité vis-à-vis la β-tubuline et (4) concevoir et évaluer biologiquement des dérivés nommés diphénylsulfonate 2-imidazolidones (DPS-IMZ). Ces derniers ont un pouvoir antiprolifératif de 100 à 1000 fois plus élevé que les CEU dites « classiques ». Les DPS-IMZ sont des agents antimicrotubules non acylants. Elles ont une activité pharmacologique comparable à celle de la combrétastatine A-4 et présentent plusieurs avantages par rapport à cette dernière étudiée en clinique. Elles sont simples à synthétiser, peu onéreuses à préparer et elles sont surtout chimiquement plus stables car elles sont dépourvues de groupement stilbènique. Plusieurs dérivés DPS-IMZ ont une activité antinéoplasique élevée dans le modèle tumoral de la membrane chorio-allantoïdienne (CAM) chez l'embryon de poulet et ils montrent peu ou pas de toxicité. Les DPS-IMZ sont donc une nouvelle classe d'agents anticancéreux prometteurs