Conception d'inhibiteurs du domaine SH3 de la protéine RasGAP à activité anti-tumorale potentielle

289 Pages·2017·9.89 MB·French

by  Jerome Samson

Conception d’inhibiteurs du domaine SH3 de la protéine
RasGAP à activité anti-tumorale potentielle
Jerome Samson
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Jerome Samson. Conception d’inhibiteurs du domaine SH3 de la protéine RasGAP à activité anti-
tumorale potentielle. Médicaments. Université René Descartes - Paris V, 2005. Français. ￿NNT:
2005PA05P607￿. ￿tel-00596955￿
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UNIVERSITE PARIS 5
Facult´e de Pharmacie
´
Ecole Doctorale du M´edicament
Ann´ee 2005 No
`
THESE
Pr´esent´ee
pour l’obtention du grade de
Docteur de l’Universit´e Paris 5
Sp´ecialit´e : Sciences du M´edicament
par
M. J´erˆome Samson
Titre de la th`ese :
RasGAP
Conception d’inhibiteurs du domaine SH3 de la prot´eine
`a activit´e anti-tumorale potentielle
Soutenue le :
JURY : M. Gordon C. Tucker Rapporteur
M. Christian Widmann Rapporteur
M. Pierre Colas Examinateur
M. Michel Kochoyan Examinateur
M. Paul-Henri Rome´o Examinateur
Mme Christiane Garbay Directrice de th`ese
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I Avant-Propos
II Introduction
III R´esultats
IV Annexes
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➞ J´erˆome Samson, Laboratoire de Pharmacochimie Mol´eculaire et Cellulaire,
INSERM U648 – CNRS FRE 2718 – Universit´e Paris V
E´crit avec LATEX– Impression le 1er avril 2005
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Remerciements
Je souhaite remercier l’ensemble des membres du jury charg´e d’´evaluer mes travaux de th`ese
pour l’int´erˆet qu’ils portent `a mes travaux, et notamment, Paul-Henri Rome´o qui avait guid´e
mes pas `a la sortie de l’´ecole vers une formation par la recherche et qui me fait l’honneur de
participer `a l’´evaluation de cette th`ese.
Je remercie ´egalement Gordon Tucker et Christian Widmann, d’avoir accept´e, en plus de
leursoccupationsquej’imaginetr`esprenantes,d’examinermestravauxenqualit´ederapporteurs.
J’esp`ere que l’honneur que vous me faites sera compens´e par l’int´erˆet que vous pourrez porter `a
ce manuscrit.
Je garderai un excellent souvenir d’´etudiant et de repr´esentant des ´etudiants au sein de
l’E´cole doctorale des Sciences du M´edicament, dirig´ee par Daniel Mansuy. Je vous remercie de
m’avoir si bien accueilli dans le Conseil de cette jeune E´cole doctorale. Merci `a Lise Musset,
avec qui j’ai partag´e cet honneur de repr´esenter les doctorants, pour les bons moments pass´es
et `a venir.
Je souhaite ´egalement remercier tr`es chaleureusement Marie-Claude Labastie qui a ac-
compagn´e mes premiers pas dans la biologie exp´erimentale. Je te dois une grande part de ma
connaissancedelabiologiemol´eculaireetcellulaire,maisaussiunereconnaissanceimmensepour
ton suivi attentif de mon parcours de biologiste et pour ton amiti´e sinc`ere.
Depuismad´ecouvertedelabiotechnologie,j’aitoujoursrˆev´ed’enfairepartie.Grˆace`aPierre
Colas et `a la petite communaut´e d’Aptanomiciens dont il est l’un des piliers, je suis entr´e dans
ce rˆeve et pas prˆet d’en ressortir. Mon estime et mon respect pour le courage et l’intelligence
de votre d´emarche, et pour l’accueil si chaleureux que vous m’avez tous r´eserv´e lors de mes
nombreux s´ejours `a Lyon resteront pour longtemps un exemple de l’alliance entre business,
science et humanisme.
Je souhaite `a ce sujet souligner la richesse de mes relations avec Marc Bickle, qui restera
pour toujours mon gourou de la levure. Travailler avec toi Marc a ´et´e un r´eel plaisir, j’esp`ere
avoir ´et´e `a la hauteur de ton attente mˆeme si dans mes mains les levures ne poussent pas si
bien que dans les tiennes. Je garde un excellent souvenir de ces longues journ´ees `a streaker des
levures, `a ´echanger beaucoup d’amiti´e avec tous les Aptanomiciens.
J’envoie ´egalement une mention toute sp´eciale `a Nicolas Hugo, avec qui j’ai beaucoup dis-
cut´e,etpasseulementdebiochimie.Jen’oubliepasnonpluslesautreschercheursd’Aptanomics,
qui ont travaill´e avec nous sur ce projet pendant de nombreux mois, qui m’ont toujours accord´e
´ecoute et conseils avec une immense bienveillance. J’esp`ere pouvoir bientˆot tous vous retrouver
et aller «parler levure» au Ninkasi!
Lesecondlaboratoireaveclequelnousavonscollabor´edanslecadredeceprojetestleCentre
de Biochimie Structurale de Montpellier. Une fois encore, j’ai ´et´e accueilli `a bras ouverts, par
l’hospitalit´e et la gentillesse sans limites de tous, le directeur des lieux Michel Kochoyan le pre-
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mier.Vossavoir-fairedansl’´etudebiophysiquedesprot´einesm’ontr´eellementimpressionn´e,avec
une maˆıtrise `a la fois des aspects exp´erimentaux les plus terre-`a-terre et des concepts th´eoriques
dont je ne suis pas encore tout `a fait certain d’avoir saisi la quintessence. Votre patience `a m’ex-
pliquer vos dispositifs exp´erimentaux et votre soutien dans la r´ealisation d’une grande partie des
derni`eres exp´eriences ont d´epass´e mes attentes. Cathy Royer, un grand merci pour tes conseils
et pour l’´etude par fluorescence de nos peptides. Yinshan Yang, vous avez mon admiration et
ma reconnaissance pour votre aide dans toute la partie RMN de cette th`ese, sans vous je n’ose
imaginer ou` en serait ma th`ese. Merci de m’avoir toujours r´epondu si sympathiquement, mˆeme
`a mon ne appel t´el´ephonique.
St´ephanie Pethe et Perayot Pamonsinlapatam, je vous souhaite bonne chance pour conti-
nuercesujet,jesuissuˆrquevousarriverez`ar´ealisertoutcequej’aimentionn´edanslesderni`eres
pages de ce manuscrit, et mˆeme bien plus. J’ai une tr`es grande confiance en vous pour cela, et je
dois dire que c’est juste un peu dommage que vous ne soyez arriv´es qu’en cette derni`ere ann´ee
(ou que je parte si vite). Je crois tr`es fermement qu’on aurait pu faire une ´equipe tr`es efficace
tous les trois. St´ephanie, une mention sp´eciale pour toi, merci pour ton soutien pendant la r´e-
daction et pour ta relecture attentive et tes commentaires toujours judicieux (et bon courage
⪤´
pour solubiliser les cailloux que tu synth´etises!). En un mot, `a tous les deux.
Brunilde Gril, Jennifer Dourlat, Marie-Priscille Brun, Jean-Philippe Luzy, et tous les
autres´etudiants du labo, je vous dis merci, pour la bonne humeur qui a r´egn´e dans nos bureaux
et labos, pour les petits coups de main aux moments critiques, pour la bonne humeur (encore
une fois) et les «serrages de coudes» dans les petites baisses de r´egime.
Je remercie ´egalement tous les chercheurs et membres du laboratoire de Pharmacochimie
Mol´eculaireetCellulaire,avecquelquesmentionssp´eciales.Toutd’abord`aWang-QingLiu,pour
sa gentillesse et sa patience `a me faire partager sa maˆıtrise de la magie des peptides, pour toutes
ses qualit´es humaines et sa bonne humeur permanente. Michel Vidal, merci ´egalement pour les
nombreuses discussions et bonnes parties de rigolade au labo, longue vie au jeune professeur!
Enfin, Nohad Gresh, merci de m’avoir initi´e aux joies du calcul mol´eculaire, j’aurai aim´e avoir
plus de temps pour mieux appr´ehender les apports de la chimie quantique `a la mod´elisation. Un
grand merci aussi `a Bruno Bellier, camarade et ancien th´esard du labo, pour nos nombreuses
discussions et son amiti´e au long de cette th`ese.
Je remercie infiniment Christiane Garbay, directrice de mes travaux de recherche, pour ces
troisann´eesetquelquesmoispass´esdansson´equipe,puisdanssonlaboratoire.Mercidem’avoir
pris sous votre aile, en me proposant un sujet presque sur mesure. En me permettant d’acc´eder
`a un grand nombre de techniques diff´erentes, vous avez parfaitement saisi mes aspirations. Vous
aviez d`es le d´ebut accept´e mes d´efauts, et notamment ma tendance `a papillonner dans de nom-
breuses directions, et avez r´eussi `a canaliser cette tendance pour m’aider `a en faire un atout.
Notamment, en initiant ce projet d’ACI, que vous avez soutenu jusqu’`a ce qu’il soit accept´e par
les hautes instances, vous m’avez ouvert les portes de collaborations sur tout le territoire. J’ai
´enorm´ement appris `a vos cˆot´es, notamment sur les qualit´es n´ecessaires, et que vous poss´edez,
pour diriger des ´equipes poss´edant chacune des sp´ecificit´es et des aspirations diff´erentes. Vous
repr´esentez pour moi l’avenir de la recherche biom´edicale, `a la fois moderne et rationnelle, et
tourn´ee davantage vers les collaborations ´elargies que vers la course a` la publication en ´equipes
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isol´ees.
Enfin, je souhaite remercier de tout mon cœur ma femme Adeline, dont le soutien constant
d’un bout `a l’autre de cette th`ese a jou´e un rˆole tr`es important dans sa r´eussite. Dans cette
tˆache difficile (une th`ese ce n’est pas drˆole tous les jours, alors l’humeur d’un th´esard s’en
ressent forc´ement un peu). Elle-mˆeme a ´et´e bien aid´ee par mes parents, mes fr`eres, toute notre
merci
grande famille et tous nos amis : un grand `a tous!
Ces travaux n’auraient pas pu ˆetre r´ealis´es sans les soutiens financiers de nombreux orga-
nismes. Je souhaite notamment remercier l’INSERM, le CNRS et l’Universit´e Paris V, sous
la tutelle desquels notre laboratoire est plac´e. Nous sommes ´egalement reconnaissants envers
la Ligue contre le Cancer, qui a accord´e sa confiance depuis de nombreuses ann´ees aux divers
projets de notre ´equipe. La collaboration multi-laboratoires dans laquelle s’est inscrit le sujet
« Conception d’inhibiteurs du domaine SH3 de RasGAP » a rec¸u le soutien irremplac¸able du
Minist`ere d´el´egu´e `a la Recherche, au travers de l’Action Concert´e Incitative 2002 « Mol´ecules
et cibles th´erapeutiques». Je souhaite ´egalement remercier l’Universit´e Paris V, et particuli`ere-
ment la Facult´e des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, pour m’avoir offert la possibilit´e
der´ealisercestravauxetd’avoirunepremi`ereexp´erienced’enseignementenqualit´ed’Allocataire
de Recherche / Moniteur.
Enfin,lesderniersmoisdebouclagedesexp´eriencesetdelar´edactionauraient´et´enettement
moins sereins sans le concours de l’Association pour la Rechercher sur le Cancer, et de tous les
donateurs qu’elle repr´esente. De tout coeur, j’esp`ere par ce manuscrit avoir rempli ma part du
«contrat de confiance» implicite dans son soutien, et m’ˆetre ainsi montr´e digne des nombreux
patients qui esp`erent beaucoup des avanc´ees de la lutte contre le cancer.
Je d´edie respectueusement ce manuscrit
`a tous ceux, patients et familles,
qui souffrent du cancer.
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TABLE DES MATIE`RES 9
Table des mati`eres
Notes pr´eliminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Contexte et objectifs 19
I Avant-propos 21
1 Cancer : origines mol´eculaires et traitements 23
1.1 Le cancer : une maladie `a incidence mondiale tr`es importante . . . . . . . . . . . 23
1.2 Origines mol´eculaires du cancer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.1 M´ecanismes empˆechant l’apparition de tumeurs . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.2.2 N´ecessit´e de l’accumulation d’´ev´enements pour l’apparition d’une tumeur 28
1.2.3 Oncog`enes et G`enes suppresseurs de tumeur . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.2.4 Caract`ere ´evolutif des tumeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.2.5 Facteurs de risques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.3 Strat´egies th´erapeutiques anti-tumorales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.3.1 Th´erapeutiques non m´edicamenteuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.3.2 Strat´egies non cibl´ees : mol´ecules cytotoxiques . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.3.3 Nouvelles strat´egies : th´erapeutiques cibl´ees . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.3.4 Le march´e actuel de l’oncologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
II Introduction 41
2 Signalisation cellulaire et th´erapeutique 43
2.1 Les signaux cellulaires : la base de la vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.1.1 Un mod`ele de la signalisation cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.1.2 Signalisation inter-cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.1.3 Signalisation intra-cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2 Signalisation inter-cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2.1 Voie endocrine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.2.2 Voie paracrine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.3 Neurotransmetteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.4 Signalisation de contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3 Les diff´erents modes de signalisation intra-cellulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4 Les interactions prot´eine-prot´eine : de nouvelles cibles th´erapeutiques. . . . . . . 47
2.4.1 G´en´eralit´es sur les domaines d’interaction prot´eine-prot´eine . . . . . . . . 47
2.4.2 Principes de la signalisation par interaction prot´eine-prot´eine . . . . . . . 49
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