Dissertations / Theses on the topic 'Glycuroconjugués'

Les acyl glucuronides ont la propriété d'être instables à pH physiologique et peuvent redonner par hydrolyse leur aglycone ou conduire à la formation d'isomères de position par le phénomène d'acyl migration. Les isomères acyl glucuronides sont capables de se fixer de façon covalente aux protéines entraînant des phénomènes toxiques dont les mécanismes sont toujours inconnus. Certaines molécules donnant lieu à ce type de métabolites ont été retirés du marché suite à des effets secondaires de type immuno-allergiques (zomépirac, tolmétine, bénoxaprofène, ibufénac. . . ). Une identification précoce et rapide d'une telle réactivité pour un futur candidat au développement, permettrait de choisir un produit d'activité équipotente mais moins réactif. Nous avons donc cherché à établir un modèle in vitro permettant de trier les molécules sur leur potentiel à être métabolisé en acyl glucuronides et sur leur propension à former des liaisons covalentes. Le développement de ce modèle s'est effectué en deux étapes : développement puis internalisation du modèle au sein du la boratoire de pharmacocinétique et métabolisme. Nous avons dû relever deux challenges : produire, durant la même expérimentation, les acyl glucuronides avant d'étudier leur réactivité et séparer puis quantifier ces acyl glucuronides. Au final, cette étude a permis d'établir une ralation linéaire in vitro entre l'instabilité des acyl glucuronides (mesurée par la libération du produit parent) et le taux de liaison covalente formé à l'albumine humaine. Nous avons également démontré une relation directe entre les taux de liaison covalente formés dans notre modèle et ceux observés in vivo chez des sujets traités pour six produits. Ces deux relations permettent de positionner les futurs candidats au développement par rapport à des produits de référence reconnus toxiques (zomépirac, tolmétine) ou non (ibuprofène).

Dans le plasma humain et du rat, les catecholamines (ca) conjuguees predominent tres largement sur les ca libres, sous forme de sulfates et de glucuronides respectivement. Lors du test au froid (chez l'homme) l'augmentation de concentration des trois ca s'accompagne d'une augmentation des glucuronides de noradrenaline et de dopamine (da) et du sulfate d'adrenaline. L'hypoxie chez le chat active le systeme sympathique, et des structures dopaminergiques peripheriques; ces activations sont traduites de facon amortie par l'excretion des (sulfo) conjugues. Nous concluons a l'inertie de la sulfatation. Chez le rat l'hypoxie intense provoque une augmentation parallele des ca libres et sulfatees. La da glucuronide est diminuee, et nous emettons l'hypothese de son hydrolyse en da libre. Pour etudier cette possibilite nous avons synthetise de la da glucuronide tritiee et etudie son devenir chez le rat; elle est eliminee du plasma avec une demi-vie de 14 minutes, et faiblement hydrolysee et metabolisee dans le rein. Une perfusion de da chez l'homme nous a permis de mettre en evidence l'importance de la sulfatation. Nous montrons que les concentrations dans le plasma de ca sulfates sont insensibles aux variations rapides des activites adreno-sympathiques, mais donnent un reflet integratif de ces activites dans la periode precedant le prelevement

La vectorisation d’agents thérapeutiques vers leur zone d’action est un axe de recherche important et plus particulièrement dans le domaine du cancer. Il est important de concevoir des systèmes moléculaires capables de transporter des drogues de façon inoffensive vis-à-vis des tissus sains et de déclencher l’activation de l’agent antitumoral uniquement lorsque la tumeur est détectée. Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse portent sur l’emploi de cyclodextrines dans la conception d’édifices supramoléculaires pour la vectorisation d’agents thérapeutiques. Les cyclodextrines peuvent solubiliser un principe actif, modifier sa disponibilité en interagissant avec les membranes cellulaires, améliorer sa pharmacocinétique ou encore cibler son action thérapeutique. Un édifice moléculaire basé sur les cyclodextrines et dédié à la vectorisation peut être envisagé autour de trois parties : la cyclodextrine, un espaceur et le vecteur. Une première partie de ce travail concerne le choix de l’espaceur, car il doit apporter au système un maximum d’efficacité, que ce soit en complexation, en solubilisation ou en vectorisation. Concernant la vectorisation, le concept des prodrogues auto-immolables a été largement étudié. Notre second objectif est d’associer le concept des cyclodextrines avec celui des prodrogues pour concevoir de nouveaux édifices supramoléculaires dédiés à la vectorisation de drogues. La synthèse de dimères de cyclodextrines auto-immolables sera présentée ainsi que les premiers résultats concernant le potentiel de ces édifices dans la capture, la solubilisation et la vectorisation de drogues
Site-specific delivery of clinically used drugs is an important aspect of research, particularly in the field of cancer treatment. It’s important to design molecular systems capable of transporting drugs in an innocuous fashion for healthy tissues and with the activation of the therapeutic agent only at the tumour site. The presented work consists of the use of cyclodextrins in the conception of supramoleculars structures for the targeting of therapeutics agents. Cyclodextrins have been known to solubilize active compounds, enhance their bioavailability by interactions with the cell surface, improve their pharmacokinetic profile and drug targeting. Such a system can be separated into three distinct portions namely: the cyclodextrin, a spacer and a ligand. The first objective of this work was the choice of the spacer arm because it should result in an efficient system capable of optimal complexation, solubilization and vectorization. In the field of drug-targeting, the concept of self-immolative prodrugs has been widely studied. Our main objective was to associate the advantages of cyclodextrins with that of prodrugs in order to create new supramoleculars structures dedicated to drug targeting. The synthesis of these self-immolative cyclodextrins dimers shall be detailed, as well as the preliminary results concerning the capacity of these structures to capture, solubilize and vectorize an antitumorous drug

Dans la première partie de cette thèse, nous avons démontré la faisabilité de produire des anticorps monoclonaux contre la progestérone à partir de cellules de myélome de souris et de souris immunisée contre la progestérone liée à 1'albumine sérique de boeuf. Nous avons obtenu des anticorps monoclonaux que nous avons comparé à des anticorps polyclonaux selon deux méthodes d'immunoétalonnage, le dosage radioimmunologique et le dosage immunoenzymatique par bioluminescence. Nous avons constaté que dans le dosage radioimmunologique, 1’interaction d'anticorps monoclonaux avec le marqueur iodé est différente de celle observée entre les anticorps polyclonaux et le marqueur iodé. Nous avons pour la première fois observé que la sensibilité de ce dosage avec les anticorps monoclonaux est proportionnelle à la dilution de 1’anticorps. Un dosage radioimmunologique très sensible peut donc être obtenu aussi bien avec un traceur homologue qu'avec un traceur hétérologue. Les méthodes de dosage par bioluminescence sont aussi sensibles que les dosages par radioactivité et cette méthode permet d'éliminer l'étape de séparation de la fraction liée et celle non liée. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons étudié les conjugués stéroïdes-glucuronides dans le but de déterminer si ces métabolites pouvaient fournir une information pertinente sur les transformations des stéroïdes-C19 en périphérie. Nous avons donc mesuré les concentrations plasmatiques de stéroïdes et de leur dérivé glucuronide en fonction de l'âge et en fonction de différentes pathologies telles que 1'hirsutisme et l’hyperplasie bénigne de la prostate. De plus, nous avons déterminé l'effet du Flutamide sur les niveaux de stéroïdes-glucuronides circulants chez des patients castrés atteints d'un cancer de la prostate traités avec le Elutamide. Les 5α-stéroïdes-C19-glucuronides(androstérone-glucuronide et androstane-3α, 17β diol-glucuronide) sont présents en plus grande concentration que leur correspondant non conjugué. Les résultats obtenus ont également démontré que chez l'homme, 1'androstérone-glucuronide est le dérivé glucuronidé dont les concentrations sériques sont les plus élevées. Ces stéroïdes conjugués sont donc plus faciles à déterminer et sont un meilleur reflet du métabolisme des stéroldes-C19 surrénaliens et testiculaires. Nous constatons de plus que la mesure d'un seul stéroïde glucuronide n'est pas suffisante pour constater une anomalie métabolique.
Montréal Trigonix inc. 2018

Les travaux décrivent le développement d'un métabolite actif de la morphine, le morphine-6-glucuronide (M6G). Ce dernier présente une activité plus élevée que la morphine dans le traitement de la douleur avec des effets secondaires moindres. La première partie est consacrée à la mise au point d'une synthèse originale et applicable à l'échelle semi-industrielle du M6G. La stratégie adoptée est basée sur une glycosylation, réaction qui a été optimisée par l'étude de différents paramètres. La seconde partie présente la préparation d'analogues lipophiles du M6G qui ont été testés en pharmacologie pour l'évaluation de leur potentialité antinociceptive. Nous avons ainsi substitué la fonction acide carboxylique du M6G par différents groupes : tétrazole, 1,3,4-oxadiazole, 1, 2, 4-triazole et amide. Les résultats préliminaires obtenus démontrent une activité supérieure à celle du M6G et encouragent la poursuite des recherches sur ce sujet

L’UGT1A6 humaine appartient à la famille multigénique des UDP-glucuronosyltransférases (UGTs) qui sont responsables de la biotransformation des xénobiotiques et des substances endogènes. Cette isoforme joue un rôle important en pharmaco-toxicologie car elle est impliquée dans la métabolisation de médicaments et de substances phénoliques polycycliques. L’UGT1A6 catalyse le transfert de l’acide glucuronique, à partir du substrat donneur l’acide UDP-a-D-glucuronique, sur des phénols accepteurs hydrophobes. Le mécanisme réactionnel postulé est de type SN2 et fait appel à une base catalytique capable d’activer l’accepteur par déprotonation. Il s’ensuit une attaque nucléophile sur le carbone 1 de l’acide glucuronique et conduit à la formation d’un ß-D-glucuronide hydrosoluble avec inversion de configuration et libération d’UDP facilitée par la présence d’un cation magnésium. Le but de notre travail est d’identifier les acides aminés qui sont impliqués dans la catalyse enzymatique et dans la reconnaissance des substrats. Nous avons cherché dans un premier temps la base catalytique. Le rôle des 15 acides aminés aspartique / glutamique hautement conservés de toute la séquence codante de l’UGT1A6 humaine a été évalué par mutagenèse dirigée systématique, modification chimique et modélisation par homologie avec les glycosyltransférases dont la structure 3-D est résolue. Nous avons montré que, sauf pour les résidus aspartique Asp150 et Asp488, la substitution des résidus carboxyliques par alanine a conduit à des mutants actifs mais présentant une diminution de l’activité enzymatique et une baisse d’affinité pour le substrat accepteur et / ou le substrat donneur. En outre, la comparaison de séquences des UGTs et l’homologie avec les glycosyltransférases suggèrent que l’Asp150 joue un rôle de base catalytique. Dans un second temps, nous avons identifié l’acide aminé (His38) de l’UGT1A6 comme résidu pivot dans la reconnaissance des substrats accepteurs. L’étude a tiré profit de l’existence de 2 isoformes présentant 93% d’homologie et des spécificités de substrats très différentes : l’UGT1A4 qui métabolise que des amines et l’UGT1A3 qui métabolise les phénols, acides carboxyliques mais pas les amines. La comparaison de séquences de la famille UGT1A fait apparaître un résidu histidine très conservé dans toute les isoformes, sauf dans l’UGT1A4 ou il est remplacé par une proline. La substitution de Pro40 de l’UGT1A4 par His élargit l’activité enzymatique aux composés phénoliques et carboxyliques (spécificité de type UGT1A3). Inversement, lorsque le résidu His40 de l’UGT1A3 est remplacé par la proline, cette isoforme conjugue les amines et pas les phénols et acides carboxyliques, comme l’UGT1A4. Cette étude constitue une avancée importante sur la compréhension des mécanismes moléculaires de la glucuronoconjugaison des xénobiotiques et des médicaments. Enfin, dans une dernière partie nous avons entrepris une étude visant à établir la panoplie des UGTs présentes dans les cellules chondrocytaires articulaires chez l’homme qui sont la cible de médicaments de type anti-inflammatoires non stéroïdiens carboxyliques et d’estrogènes connus pour affecter l’homéostasie du cartilage. Les résultats montrent que plusieurs isoformes sont présentes à l’état de transcrits, à des niveaux très faibles, ne permettant pas pour l’instant de les caractériser par immunodosage ou par mesure de l’activité enzymatique
The human UDP-glucuronosyltransferase UGT1A6 is the primary phenol-metabolizing UGT isoform. It catalyzes the nucleophilic attack of phenolic xenobiotics on UDP-glucuronic acid, leading to the formation of water-soluble glucuronides. The catalytic mechanism proposed for this reaction is an acid-base mechanism that involves an aspartic/glutamic acid and/or histidine residue. Here, we investigated the role of fifteen highly conserved aspartic/glutamic acid residues over the entire sequence of human UGT1A6 by site-directed mutagenesis. We showed that, except for aspartic residues D150 and D488, the substitution of carboxylic residues by alanine led to active mutants but with decreased enzyme activity and lower affinity for acceptor and/or donor substrate. Further analysis including mutation of the corresponding residue in other UGT1A isoforms suggests that D150 play a major catalytic role. In this report, we also identified a single active site residue important for glucuronidation of phenols and carboxylic acid substrates by UGT1A enzyme family. Replacing P40 of UGT1A4 by histidine expanded the glucuronidation activity of the enzyme to phenolic and carboxylic compounds, therefore leading to UGT1A3-type isoform in terms of substrate specificity. Conversely, when H40 residue of UGT1A3 was replaced with proline, the substrate specificity shifted toward that of UGT1A4 with loss of glucuronidation of phenolic substrates. Furthermore, mutation of H39 residue of UGT1A1 (H40 in UGT1A4) to proline led to loss of glucuronidation of phenols but not of estrogens. This study provides a step forward to better understand the glucuronidation mechanism and substrates recognition, which is invaluable for a better prediction of drug metabolism and toxicity in human. In the last part of the work, we determined the UGT isoforms that are expressed in human articular chondrocytes, and which are involved in the glucuronidation of nonsteroidal anti-inflammatory drugs and estrogens known to affect cartilage homeostasy. The results showed that several isoforms were indeed expressed as a transcript, but at a very low level, making the characterisation of the enzyme via their activity or immunodosage unsuccessful

La reconnaissance moléculaire est un processus fondamental dans les systèmes biologiques. La création des récepteurs synthétiques imitant les processus biologiques est d'une grande importance dans l'application pratique en raison de leur plus grande stabilité aux milieu très rigoureux, long-durée de conservation et la flexibilité d'application par rapport à leurs homologues naturels. Polymères à empreintes moléculaires (MIPs) bien remplissent ces conditions. Les MIPs sont faits sur mesure récepteurs synthétiques qui sont capables de reconnaître spécifiquement une molécule cible. Leur synthèse est basée sur la présence d'une molécule cible qui dirige l'auto-assemblage autour des monomères fonctionnels. Les monomères copolymérisent dans un excès d'agent de réticulation. Par la suite, l’extraction d’une molécule cible libère des sites à trois dimensions dans la matière qui sont complémentaires dans la taille, la forme et la position des groupements fonctionnels de la cible. En raison de la complexité de la composition et des facteurs d’influence divers, la conception rationnelle devrait être utilisée afin d'améliorer la performance des systèmes à empreintes moléculaires. Les nanoparticules du type noyau/coquille proposent une possibilité unique d'incorporer des agents avec des propriétés optiques ou magnétiques dans le noyau, offrant des possibilités plus larges pour l'application des MIPs, par exemple dans l’imagerie biologique et de surveillance. Le travail de la thèse est axé sur le développement de MIPs pour la reconnaissance spécifique de glucuronates en milieu aqueux avec des perspectives d'application dans les systèmes biologiques. La conception rationnelle compris la modélisation moléculaire, l'analyse spectroscopique et la conception des expériences. La modélisation moléculaire a simulé des interactions intermoléculaires et a permis de découvrir les combinaisons d’analyse-monomère le plus prometteurs et qui pourraient être vérifiées in situ par spectroscopie. La conception des expériences avec l’optimisation multi-objectifs a permis de trouver la composition de MIP avec la meilleure performance pour le glucuronate ainsi que de comprendre les effets des facteurs d’influence, les concentrations des composés en particulier, sur la performance de MIPs. Transfert d'énergie par résonance de type Förster a été utilisée pour évaluer la reconnaissance de l'analyse cible par MIP. Dans la perspective de l'application dans les systèmes biologiques, l’approche nouvel de la synthèse des nanoparticules du type noyau/coquille a été proposé. Le principe est basé sur une synthèse en un seul récipient par polymérisation en émulsion classique des graines à iniferter qui servent de noyaux pour les particules finales. Les particules de conversion ascendante (UCPs) possèdent des propriétés optiques uniques pour absorber la lumière à longueur d'onde plus élevée et l'émettre à longueur d'onde plus courte. Cela les rend très prometteuse dans l’imagerie biologique, car l'autofluorescence des échantillons biologiques peuvent être considérablement diminuée. La stratégie a été proposée de synthétiser des nanoparticules composites du type noyau/coquille où des UCPs ont été utilisées comme source de la lumière locale seconde pour lancer la polymérisation de la surface des particules
Molecular recognition is a fundamental process in biological systems. The creation of synthetic receptors mimicking the biological processes is of high importance in practical application due to their higher stability to harsh environments, long on-shelf life and application flexibility comparing to natural counterparts. Molecularly imprinted polymers (MIP) readily meet these conditions. MIPs are tailor-made synthetic receptors that are able to specifically recognize a certain target molecule. Their synthesis is based on the presence of a molecular template that directs the self-assembly of functional monomers around. In an excess of cross-linking agent the monomers copolymerize, and subsequent removal of the template molecule generates three-dimensional binding sites in the material that are complementary to the template in size, shape and position of the functional groups. Due to complexity of composition and various influencing factors, the rational design should be employed in order to improve the performance of MIP systems. Core-shell nanoparticles provide a unique possibility to incorporate agents with optical or magnetic properties into the core, providing broader possibilities for MIPs application, such as in bioimaging and monitoring. The work of the thesis is focused on development of MIPs for the specific recognition of glucuronates in aqueous environment with outlook for applicability in biological systems. The rational design framework included molecular modelling, spectroscopic analysis and the design of experiments. Molecular modelling simulated intermolecular interactions and allowed to discover the most promising analyte-monomer combinations which could be verified in situ via spectroscopic (NMR) method. The design of experiments with multi-objective optimization allowed finding the composition of MIP with the best performance to glucuronate as well as to understand the effects of influencing factors, compounds concentrations in particular, onto the MIP performance. Förster resonance energy transfer (FRET) was applied in order to evaluate the recognition event of the target analyte in the MIP system. Bearing in mind the application in biological systems, a new approach for the synthesis of core-shell nanoparticles was proposed. The principle is based on one-pot synthesis by conventional emulsion polymerization of iniferter seeds which serve as cores for final particles. The up-converting particles (UCPs) possess unique optical properties to absorb the light at higher wavelength and emit it at lower wavelength. That makes them very promising in bioimaging, since the autofluorescence of biological samples can be decreased significantly. A novel strategy was proposed to synthesize composite core-shell nanoparticles where UCPs were employed as the second local light source to initiate the polymerization from the particles’ surface

Les vaccins conjugués furent développés suite à l’inefficacité des vaccins polysaccharidiques chez les nourrissons et les personnes âgées. Les vaccins conjugués sont composés d’un polysaccharide extrait de la capsule bactérienne et d’une protéine porteuse. Celle-ci permet de décupler la réponse immunitaire, permettant aux vaccins d’être efficaces. L’évolution des connaissances en chimie et en analytique permettent aujourd’hui de mieux caractériser ces vaccins et de mieux maîtriser leur production. Cependant, les chimies de conjugaison utilisées pour lier le polysaccharide et la protéine porteuse, ne sont pas toujours définies et cela mène souvent à l’obtention de produits hétérogènes. Les objectifs de cette thèse ont été d’étudier le polysaccharide, les protéines porteuses et de nouvelles voies de conjugaisons pour lier spécifiquement ces deux biomolécules.Différents outils analytiques ont été utilisés afin d’acquérir une meilleure connaissance des deux partenaires de conjugaison. Cela a également permis d’établir une stratégie d’analyse efficace pour caractériser les produits de réaction. La spécificité des réactions de conjugaison a été induite par l’utilisation d’espaceurs bi-fonctionnels, réagissant spécifiquement sur certains acides aminés. Leur réactivité a d’abord été testée sur un modèle peptidique. Cela a permis de faciliter la caractérisation et d’étudier l’efficacité et la spécificité des réactions. Les réactions efficaces ont ensuite été testées différents modèles : de la protéine au vaccin. Sur les quatre réactions testées, une a été efficace sur tous les modèles. Cette chimie de conjugaison est prometteuse pour le développement de nouveaux vaccins
Conjugate vaccines were developed because polysaccharide vaccines were not efficient in infant and old people. These vaccines were composed of the polysaccharide extracted from the bacterial capsule linked to a carrier protein. This protein created an immunological boost which allowed the vaccine to induce a proper protection for everyone. As chemistry knowledge and analytical techniques evolved, vaccines can now be better characterized and the production can be better controlled. Nevertheless, the chemistries used to bind the polysaccharide and the carrier protein are not always well-defined, which leads to the production of heterogeneous products. The objectives of this PhD were to study the polysaccharide, carrier proteins and new conjugation chemistries to specifically bind the two biomolecules. The other challenge was to be able to check the reaction specificity and characterize reaction products.To do so different analytical tools were used to allow a better knowledge of both conjugation partners but also to establish an efficient analytical strategy for glycoconjugate characterization. Conjugation reactions specificity was induced by using different bi-functional linkers, reacting specifically for one type of amino acid. Linkers’ reactivity was first tested on a model peptide. This allowed to facilitate the characterization and to check for both reaction specificity and reaction success. Efficient reactions were then tested on different models from carrier proteins to glycoconjugate vaccines. One of the four tested reactions was efficient from the peptide to the vaccine model. This conjugation is thus promising for the development of new conjugate vaccines