<TitleType>01</TitleType> <TitleText>Thèses de l'Université catholique de Louvain (UCL)</TitleText>

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COM.ONIXSUITE.9782874631344 03 01 Presses universitaires de Louvain 01 SKU 79258 02 2874631345 03 9782874631344 15 9782874631344 10 BC <TitleType>01</TitleType> <TitleText>Thèses de l'Université catholique de Louvain (UCL)</TitleText> Thèses de la Faculté des sciences <TitleType>01</TitleType> <TitleText>Peptidomimétiques RGD (Arg-Gly-Asp) greffables : design, synthèse et évaluation dans des modèles d'adhésion cellulaire et de vectorisation</TitleText> 01 GCOI 29303100835730 1 A01 Vincent Rerat Rerat, Vincent Vincent Rerat 1 01 fre 442 00 442 03 SCI000000 29 2012 3051 SCIENCES FONDAMENTALES 93 P 01 06 01 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur surface. Le polymère considéré dans le cadre de cette étude est le poly(éthylèneterephtalate) sous forme de membranes micro-poreuses « track-etched » (tePET) utilisées en cultures cellulaires. Notre stratégie scientifique se base sur le greffage covalent de signaux biologiques (peptidomimétiques) issus de la chimie médicinale. Ces molécules sont reconnues par des récepteurs transmembranaires, les intégrines, impliqués dans l'adhésion ferme des cellules. Les recherches sont articulées autour de deux grands axes. Le design et la synthèse des ligands des récepteurs visés (aVß3) constitueront la première partie de l’ouvrage. Une voie de synthèse rapide et efficace vers les différentes molécules cibles a été mise au point. L’affinité des ligands pour le récepteur isolé a été évaluée in-vitro (Test de type ELISA). Une tentative d’analyse des résultats est fournie par une approche théorique de modélisation. Les meilleurs candidats sélectionnés ont été équipés d’un bras d’ancrage pour la poursuite de leur développement et finalement participer aux campagnes de greffages. La seconde partie est centrée sur l’étude par diverses techniques de la réactivité des fonctions de surface du tePET par une nouvelle voie utilisant un dérivé halogéné de la triazine. Suite à une optimisation systématique des conditions d’activation, nous avons pu réaliser la fixation covalente de nos ligands avec des rendements de 50 à 140pmol/cm2 de surface. L’étude de l’adhésion primaire de cellules endothéliales nous a permis d’évaluer la biocompatibilisation apportée par la modification des surfaces avec nos ligands. De plus, une étude d’adhésion cellulaire sur les surfaces stérilisées par deux techniques classiques nous a permis d’évaluer la stabilité de nos matériaux. Dans tous les cas, les supports en tePET greffés avec des ligands synthétiques (peptidomimétiques RGD) des intégrines aVß3, présentent des propriétés d’adhésion cellulaire (cellules HSV) supérieures aux supports de références pro-adhésifs (tePET+gélatine A) ; la stérilisation ne modifie quasi pas ces bonnes propriétés. Finalement, une application de nos ligands greffables a été réalisée dans le cadre des agents de contraste en imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM). Une de nos molécules, greffée à la surface de micro-particules d’oxyde de fer permet de les vectoriser et ainsi d’en augmenter la capture par des cellules cancéreuses stimulées. 03 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur surface. Le polymère considéré dans le cadre de cette étude est le poly(éthylèneterephtalate) sous forme de membranes micro-poreuses « track-etched » (tePET) utilisées en cultures cellulaires. Notre stratégie scientifique se base sur le greffage covalent de signaux biologiques (peptidomimétiques) issus de la chimie médicinale. Ces molécules sont reconnues par des récepteurs transmembranaires, les intégrines, impliqués dans l'adhésion ferme des cellules. Les recherches sont articulées autour de deux grands axes. Le design et la synthèse des ligands des récepteurs visés (aVß3) constitueront la première partie de l’ouvrage. Une voie de synthèse rapide et efficace vers les différentes molécules cibles a été mise au point. L’affinité des ligands pour le récepteur isolé a été évaluée in-vitro (Test de type ELISA). Une tentative d’analyse des résultats est fournie par une approche théorique de modélisation. Les meilleurs candidats sélectionnés ont été équipés d’un bras d’ancrage pour la poursuite de leur développement et finalement participer aux campagnes de greffages. La seconde partie est centrée sur l’étude par diverses techniques de la réactivité des fonctions de surface du tePET par une nouvelle voie utilisant un dérivé halogéné de la triazine. Suite à une optimisation systématique des conditions d’activation, nous avons pu réaliser la fixation covalente de nos ligands avec des rendements de 50 à 140pmol/cm2 de surface. L’étude de l’adhésion primaire de cellules endothéliales nous a permis d’évaluer la biocompatibilisation apportée par la modification des surfaces avec nos ligands. De plus, une étude d’adhésion cellulaire sur les surfaces stérilisées par deux techniques classiques nous a permis d’évaluer la stabilité de nos matériaux. Dans tous les cas, les supports en tePET greffés avec des ligands synthétiques (peptidomimétiques RGD) des intégrines aVß3, présentent des propriétés d’adhésion cellulaire (cellules HSV) supérieures aux supports de références pro-adhésifs (tePET+gélatine A) ; la stérilisation ne modifie quasi pas ces bonnes propriétés. Finalement, une application de nos ligands greffables a été réalisée dans le cadre des agents de contraste en imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM). Une de nos molécules, greffée à la surface de micro-particules d’oxyde de fer permet de les vectoriser et ainsi d’en augmenter la capture par des cellules cancéreuses stimulées. 02 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur... 01 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur surface. Le polymère considéré dans le cadre de cette étude est le poly(éthylèneterephtalate) sous forme de membranes micro-poreuses « track-etched » (tePET) utilisées en cultures cellulaires. Notre stratégie scientifique se base sur le greffage covalent de signaux biologiques (peptidomimétiques) issus de la chimie médicinale. Ces molécules sont reconnues par des récepteurs transmembranaires, les intégrines, impliqués dans l'adhésion ferme des cellules. Les recherches sont articulées autour de deux grands axes. Le design et la synthèse des ligands des récepteurs visés (αVβ3) constitueront la première partie de l’ouvrage. Une voie de synthèse rapide et efficace vers les différentes molécules cibles a été mise au point. L’affinité des ligands pour le récepteur isolé a été évaluée in-vitro (Test de type ELISA). Une tentative d’analyse des résultats est fournie par une approche théorique de modélisation. Les meilleurs candidats sélectionnés ont été équipés d’un bras d’ancrage pour la poursuite de leur développement et finalement participer aux campagnes de greffages. La seconde partie est centrée sur l’étude par diverses techniques de la réactivité des fonctions de surface du tePET par une nouvelle voie utilisant un dérivé halogéné de la triazine. Suite à une optimisation systématique des conditions d’activation, nous avons pu réaliser la fixation covalente de nos ligands avec des rendements de 50 à 140pmol/cm2 de surface. L’étude de l’adhésion primaire de cellules endothéliales nous a permis d’évaluer la biocompatibilisation apportée par la modification des surfaces avec nos ligands. De plus, une étude d’adhésion cellulaire sur les surfaces stérilisées par deux techniques classiques nous a permis d’évaluer la stabilité de nos matériaux. Dans tous les cas, les supports en tePET greffés avec des ligands synthétiques (peptidomimétiques RGD) des intégrines αVβ3, présentent des propriétés d’adhésion cellulaire (cellules HSV) supérieures aux supports de références pro-adhésifs (tePET+gélatine A) ; la stérilisation ne modifie quasi pas ces bonnes propriétés. Finalement, une application de nos ligands greffables a été réalisée dans le cadre des agents de contraste en imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM). Une de nos molécules, greffée à la surface de micro-particules d’oxyde de fer permet de les vectoriser et ainsi d’en augmenter la capture par des cellules cancéreuses stimulées. 03 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur surface. Le polymère considéré dans le cadre de cette étude est le poly(éthylèneterephtalate) sous forme de membranes micro-poreuses « track-etched » (tePET) utilisées en cultures cellulaires. Notre stratégie scientifique se base sur le greffage covalent de signaux biologiques (peptidomimétiques) issus de la chimie médicinale. Ces molécules sont reconnues par des récepteurs transmembranaires, les intégrines, impliqués dans l'adhésion ferme des cellules. Les recherches sont articulées autour de deux grands axes. Le design et la synthèse des ligands des récepteurs visés (αVβ3) constitueront la première partie de l’ouvrage. Une voie de synthèse rapide et efficace vers les différentes molécules cibles a été mise au point. L’affinité des ligands pour le récepteur isolé a été évaluée in-vitro (Test de type ELISA). Une tentative d’analyse des résultats est fournie par une approche théorique de modélisation. Les meilleurs candidats sélectionnés ont été équipés d’un bras d’ancrage pour la poursuite de leur développement et finalement participer aux campagnes de greffages. La seconde partie est centrée sur l’étude par diverses techniques de la réactivité des fonctions de surface du tePET par une nouvelle voie utilisant un dérivé halogéné de la triazine. Suite à une optimisation systématique des conditions d’activation, nous avons pu réaliser la fixation covalente de nos ligands avec des rendements de 50 à 140pmol/cm2 de surface. L’étude de l’adhésion primaire de cellules endothéliales nous a permis d’évaluer la biocompatibilisation apportée par la modification des surfaces avec nos ligands. De plus, une étude d’adhésion cellulaire sur les surfaces stérilisées par deux techniques classiques nous a permis d’évaluer la stabilité de nos matériaux. Dans tous les cas, les supports en tePET greffés avec des ligands synthétiques (peptidomimétiques RGD) des intégrines αVβ3, présentent des propriétés d’adhésion cellulaire (cellules HSV) supérieures aux supports de références pro-adhésifs (tePET+gélatine A) ; la stérilisation ne modifie quasi pas ces bonnes propriétés. Finalement, une application de nos ligands greffables a été réalisée dans le cadre des agents de contraste en imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM). Une de nos molécules, greffée à la surface de micro-particules d’oxyde de fer permet de les vectoriser et ainsi d’en augmenter la capture par des cellules cancéreuses stimulées. 02 Ce travail, réalisé au sein du laboratoire de chimie organique et médicinale de Louvain-la-Neuve, concerne la biocompatibilisation active de matériaux polymères de synthèse par des modifications ciblées de leur surface. 04 Partie A : Bibliographie et contexte Chapitre1 : Récepteurs intégrines : structure, 1 Ligands, et mode de reconnaissance 1.1 Introduction 1 1.2 La matrice extracellulaire 2 1.3 Les récepteurs d’adhésion cellulaire 3 1.4 Les intégrines 4 1.4.1 Structure et activation 4 1.4.2 Ligands naturels et mode de 13 reconnaissance des intégrines 1.4.3 Voies de signalements et pathologies 17 1.4.4 Les ligands synthétiques des intégrines 21 1.4.4.1 Les peptides cycliques 22 1.4.4.2 Les peptidomimétiques 25 1.5 Applications 37 1.5.1 Domaine des médicaments 37 1.5.2 Domaine des biomatériaux 39 1.5.2.1 Reconstruction tissulaire 39 1.5.2.2 Imagerie médicale 40 1.5.2.3 « Drug Targeting » 42 1.6 Références 44 Chapitre2 : Biomatériaux polymères de synthèse 56 2.1 Notions de biomatériaux 56 2.2 Biocompatibilisation et signal RGD 58 2.3 Modifications de surface 61 2.4 Références 66 Chapitre3 : Objectifs et stratégie 70 3.1 Contexte de la recherche et objectifs 70 3.1.1 Contexte 70 3.1.2 Objectifs 71 3.2 Stratégie scientifique de la thèse 73 3.2.1 Ligands RGD 73 3.2.1.1 Antécédents 73 3.2.1.2 Stratégie de synthèse 76 3.2.2 Chimie de surface 77 3.2.2.1 Poly(éthylène)terephtalate 77 “track-etched” 3.2.2.2 Micro-particules de Fer 79 3.2.3 Techniques d’analyses 81 3.2.3.1 Spectroscopie électronique aux 81 rayons-X (XPS) 3.2.3.2 Comptage en scintillation liquide (LSC) 82 3.2.3.3 Angles de contact statiques 83 3.2.3.4 Microscopie de force atomique (AFM) 83 3.2.4 Evaluations biologiques 83 3.2.4.1 Les peptidomimétiques 84 3.2.4.2 Le tePET aménagé 84 3.2.4.3 Les nano-particules de fer 85 aménagées 3.3 Organisation de la thèse 85 3.4 Références 88 Partie B : Description des résultats Chapitre 4 : Synthèses des ligands 90 4.1 Synthèses des mimes basiques 91 4.2 Synthèse du « template » L-tyrosine 98 4.2.1 Production du L-tyrosinate de tert-butyle 100 4.2.2 Scale-up de 28 104 4.2.3 Scale-up de 30 107 4.3 Couplage des mimes basiques et du template 30/ 108 Réduction et déprotection 4.4 Les bras d’ancrage 120 4.5 Incorporation des bras d’ancrage 124 4.6 Caractéristiques spectroscopiques des ligands 129 4.7 Modélisation in silico 130 4.7.1 Conformères et distances 131 4.7.1.1 Ligands sans bras 131 4.7.1.2 Ligands avec bras 137 4.7.2 Superposition de structures 138 4.8 Conclusions 141 4.9 Références 142 Chapitre 5 : Evaluations in vitro des produits 145 5.1 Tests d’affinité sur récepteurs isolés αVβ3 et αIIbβ3 145 5.1.1 Peptidomimétiques non greffables 146 5.1.2 Peptidomimétiques avec bras 150 5.2 Inhibition de l’adhésion des cellules HOP 153 5.3 Conclusions 157 5.4 Références 158 Chapitre 6 : Chimie de surface 159 6.1 Réactivité de surface 159 6.1.1 Par spectroscopie XPS 160 6.1.2 Par comptage en scintillation liquide (LSC) 166 6.2 Greffages des peptidomimétiques 171 6.3 Tests de stérilisations 174 6.4 Effet de la stérilisation sur la tension de surface 180 6.5 Effet de la stérilisation sur la rugosité de surface 185 (étude AFM) 6.6 Conclusions 189 6.7 Références 190 Chapitre 7 : Evaluations biologiques des surfaces 191 7.1 Adhésion cellulaire HSV sur tePET non stérilisé 192 7.2 Adhésion cellulaire HSV sur surfaces stérilisées 198 7.3 Conclusions 203 7.4 Références 204 Chapitre 8 : Application en imagerie par résonance 205 magnétique nucléaire 8.1 Contexte et objectifs 205 8.2 Vectorisation des USPIO de fer 210 8.2.1 Mise au point sur modèle : étude du greffage 211 de la lysine par XPS 8.2.2 Greffage des ligands 214 8.2.3 Caractérisation physiques des particules 216 8.2.3.1 Détermination du profil 216 magnétométrique 8.2.3.2 Profil relaxométrique (NMRD) 217 8.3 Tests cellulaires de vectorisation 219 8.4 Conclusions 222 8.5 Références 222 Chapitre 9 : Conclusions et perspectives 224 9.1 Bilans des acquis et conclusions 224 9.1.1 En chimie médicinale 226 9.1.2 En chimie de surface et biocompatibilisation 228 9.1.3 En imagerie médical par résonance 229 magnétique nucléaire (IRM) 9.2 Développements à venir 230 9.2.1 En chimie médicinale 230 9.2.2 En modifications de surface 235 9.2.3 En vectorisation 236 9.2.3.1 Vectorisation de micro-particules 236 de fer (IRM) 9.2.3.2 Vectorisation de sondes pour la 237 pour la résonance paramagnétique électronique (RPE) 9.2.3.3 Vectorisation de vaccins 238 9.2.4 Application dans les biomatériaux 239 9.3 Références 240 Partie C : Expérimental Chapitre 10 : Experimental 242 10.1 Organic synthesis 242 10.1.1 Analyses and equipments 242 10.1.2 Solvents and reagents 243 10.1.3 Protocols and products caracterisations 244 10.2 Polymer surface chemistry 381 10.2.1 Activation/incubation protocol 381 10.2.2 Polymer srface analysis 10.2.2.1 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 382 10.2.2.2 Liquid scintillation counting (LSC) 388 10.3 Biology 389 10.3.1 Integrin binding assay 389 10.3.2 Cell attachment assay 391 10.4 Solutions preparations 394 10.5 In silico calculations 395 10.6 Dynamic light scattering measurements (DLS) 395 10.6 Appendix 397 10.7 References 419 99 BE 07 03 01 https://pul.uclouvain.be/resources/titles/29303100835730/images/ad067202f83b4b1483f05bf382c22c1e/THUMBNAIL/9782874631344.jpg 20160216 02 https://pul.uclouvain.be/book/?GCOI=29303100835730 06 3052405007518 Presses universitaires de Louvain 01 06 3052405007518 Presses universitaires de Louvain Louvain-la-Neuve BE 04 20080101 2008 01 WORLD 01 9.45 in 02 6.30 in 03 2.45 in 08 24.81 oz 01 24 cm 02 16 cm 03 2.45 cm 08 703 gr 06 3012405004818 CIACO - DUC 03 WORLD 01 2 20 1 02 00 02 02 STD 02 47.70 EUR BE R 6.00 45.00 2.70 06 3019000200508 Librairie Wallonie-Bruxelles 33 www.librairiewb.com/ http://www.librairiewb.com/ 02 FR 01 2 20 1 04 00 02 02 STD 02 47.70 EUR R 5.50 45.21 2.49