Validation d'une méthode de déréplication de substances naturelles marines / Léonie Pellissier ; sous la direction d'Ahcene Boumendjel

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Organismes marins -- Biotechnologie

Biomolécules actives -- Identification

Pharmacie -- Recherche

Chimie pharmaceutique

Tuniciers

Chromatographie en phase liquide

Spectrométrie de masse

Résonance magnétique nucléaire

Classification Dewey : 615.1

Boumendjel, Ahcène (1964-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Aldebert, Delphine (1965-.... ; pharmacienne et immuno-infectiologue) (Président du jury de soutenance / praeses)

Université Grenoble Alpes (2016-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : L’émergence de résistance aux antibiotiques et aux anticancéreux est aujourd’hui définie par l’Organisation Mondiale de la Santé comme une crise de santé mondiale, incitant les chercheurs à développer des agents thérapeutiques innovants et plus spécifiques. L’industrie a restreint son recours aux substances naturelles végétales, notamment en raison de la fréquente redécouverte de composés connus. Les scientifiques tournent alors désormais leurs efforts vers le milieu marin, encore très peu exploité. Nous avons contribué à cet effort en participant au projet de recherche Européen PharmaSea axé sur la découverte, la caractérisation, et le développement de nouvelles substances pharmaceutiques tirées d'organismes marins. Une étape clé pour réussir dans la découverte de « médicaments de la mer » est la déréplication : l'identification rapide de composés déjà connus avant l’isolement. L’abondance de données et le manque d’informations confirmatives compliquent cette tâche. Différentes stratégies de déréplication comme la Chromatographie Liquide couplée à la Spectrométrie de Masse Haute Résolution émergent actuellement. Nous avons investigué la méthode de déréplication des données de masse de PharmaSea sur 21 extraits de tuniciers. Cette méthode est basée sur une combinaison du logiciel ACDLabs IntelliXtract et de la base de données MarinLit de la Royal Society of Chemistry. Grâce à l’ajout d’une analyse par Résonnance Magnétique Nucléaire, nous avons pu classer les extraits à étudier pour valider la méthode. Les plus prometteurs de nouveauté ont été purifiés, conduisant à l'isolement de sept composés dont cinq nouveaux, preuve de l'efficacité du mode de déréplication utilisé.

Résumé / Abstract : Rising incidence of cancers and ever-growing microbial infections are the main concerns of modern medicine, coevolving with the respective drug targeting resistances. This “growing health crisis”, as defined by the World Health Organization in 2014, prompts researchers to find new resources of drug leads. Despite the large number of terrestrial natural products derivatives approved as pharmaceutics, industry has reduced its reliance on it, mostly due to the high rate of rediscovery of known compounds. Therefore, academicians and private industry have turned their efforts toward exploring the marine world as new sources of bioactive molecules. We contributed to this effort in participating in a research project named PharmaSea, based on the bio discovery, identification and development of new substances from marine organisms. The key step to successful drug bio discovery from marine sources is the rapid identification of the known compounds before isolating them. Called dereplication, this approach is essential to assess chemical novelty of crude extracts and their fractions. The profusion of data sets and the lack of confirmatory data make this task arduous. Different strategies of dereplication procedures involving Liquid chromatography coupled with High Resolution Mass Spectrometry are thus emerging. In this regard, we investigated the PharmaSea dereplication method on 21 tunicates extracts. This method combines the ACDLabs IntelliXtract software with the MarinLit database from the Royal Society of Chemistry to dereplicate mass data. Nuclear Magnetic Resonance was also used to streamline the prioritization of samples to study to validate the method. The most interesting sample according to these strategies was selected for further purification leading to the isolation of seven compounds of which five are new as evidence of the success of the method.