Les astrocytomes (gliomes) sont les tumeurs cérébrales primaires les plus communes chez les adultes et le deuxième neoplasme le plus fréquent chez l’enfant. Malgré les traitements qui sont disponibles par chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie, la résistance, la toxicité ainsi que les taux de guérison faibles conduisent à rechercher de nouvelles drogues plus efficaces. J'ai effectué un test de viabilité chimique avec une banque de molécules sur des lignées cellulaires dérivées de tumeurs cérébrales. J'ai découvert quatre nouveaux composés anti-cancéreux, à savoir: DK16, Bpv(pic), EM011 et le Targetin, qui ont démontré une efficacité élevée et constante dans toutes les lignées de cellules tumorales du cerveau testées. En utilisant une variété de techniques de biologie moléculaire et cellulaire j'ai découvert que ces composés ont une efficacité significative pour inhibent des voies de progression clés dans les lignées de cellules de gliome pédiatrique de bas grade, à savoir: la viabilité, la prolifération, la migration et invasion, et avec seulement peu d'effets indésirables sur les cellules normales. En outre, tous les composés peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et inhiber la croissance de cellules de gliome pédiatrique de bas grade cultivées dans l'agarose mou. Une diminution de la viabilité cellulaire a été simultanément accompagnée à la fois pas l'arrêt du cycle cellulaire et l'apoptose avec la modification concomitante de l'expression de nombreux gènes qui favorisent la progression du cancer. De plus, une induction de l'apoptose impliqué dans translocation phosphatidylsérine, augmentation du ratio BAX/BCL2, dépolarisation de la membrane mitochondriale et translocation nucléaire du AIF a été observé. Comme EM011, le Targetin est également doté de propriétés anti-angiogéniques. Les résultats pré-cliniques de cette thèse montrent que les composés: DK16, Bpv(pic), EM011 et Targretin, peuvent être utiles pour le traitement des gliomes pédiatriques. Les résultats de cette thèse servent de base pour futures études « in vivo » et des essais cliniques chez les patients pédiatriques atteints de gliomes. / Astrocytomas (Gliomas) are the most common primary brain tumors among adults and second most frequent neoplasm among children. Although gliomas are treated aggressively with surgery, chemotherapy and radiation, treatment resistance, drug toxicity and poor response rates among pediatric glioma patients, continue to drive the need to discover new and more effective chemotherapeutic agents. In line with this notion, I undertook a chemical viability screen involving a library of compounds to discover and characterize novel compounds with high efficacies in retarding the viability of a panel of brain tumor cell lines. I subsequently discovered four new anti-cancer compounds, namely DK16, Bpv(pic), EM011 and Targetin, which demonstrated high and consistent potency in the panel of all brain tumor cell lines and cancer stem cells tested. Using a variety of in-vitro molecular and cell biology techniques, I discovered that these compounds have significant efficacies in abrogating key cancer progression pathways in pediatric low grade glioma cell lines, namely: cell viability, proliferation, migration, and invasion, but with little/no adverse toxicity on normal cells. Furthermore, all compounds can cross the blood brain barrier and inhibit anchorage independent growth of pediatric low grade glioma cell lines in soft agarose. A decrease in cell viability was concurrently accompanied by both cell cycle arrest and apoptosis with the concomitant alteration in the expression of numerous genes that promote cancer progression. Moreover, an induction of apoptosis involved increases in phosphatidylserine translocation, the upregulation of BAX/BCL2 ratio and depolarization of the mitochondrial membrane. In addition, glioma cell lines treated with DK16 and EM011 showed further evidence of mitochondrial dissipation leading to the release and nuclear translocation of the apoptotic inducing factor (AIF), with subsequent nuclear fragmentation. Furthermore, two compounds namely, EM011 and Targetin were found to perturb angiogenesis. These pre-clinical findings suggest DK16, Bpv(pic), EM011 and Targetin, can be suitable for the treatment of pediatric gliomas and serve the basis for future in-vivo studies and clinical trials to further validate the mechanism of action and their efficacies among Pediatric patients with gliomas.

La découverte d'antigènes tumoraux capables d'induire des réponses immunes a relancé le développement de l'immunothérapie du cancer. Parmi ceux-ci, les antigènes testiculaires du cancer (Cancer-Testis Antigens (CTA)) sont actuellement des cibles de choix pour la vaccination thérapeutique. Des données récentes obtenues au Laboratoire d'Uro-Oncologie Expérimentale ont montré que l'antigène MAGE-A9 est le CTA le plus fréquemment exprimé dans les tumeurs vésicales puisqu'on détecte son expression dans 60% des tumeurs. Comme cet antigène a jusqu'à maintenant été très peu étudié, le but de ce projet consistait premièrement à évaluer son expression dans divers types de cancers en comparaison avec celle d'autres CTAs plus connus tels que MAGE-A4 et NY-ESO-1. La deuxième partie de ce projet consistait à produire un anticorps contre MAGE-A3, un CTA potentiellement intéressant pour l'immunothérapie de plusieurs cancers, dont celui de la vessie. Comme cet antigène fait partie d'une famille de CTA présentant un haut degré d'homologie, nous avons opté pour une stratégie d'immunisation centrée sur des epitopes divergents. Les résultats ayant mené à la production et à la caractérisation de 3 anticorps monoclonaux seront présentés.

Le cancer du poumon occupe la première position en termes de fréquence de décès imputables au cancer. La majorité des cas de cancer du poumon diagnostiqués sont des cas de cancers du poumon dits « non-à-petites cellules » (CPNPC). Il n’existe actuellement aucun traitement capable d’éradiquer complétement le CPNPC ce qui lui confère le statut de maladie incurable. Ce projet avait pour objectif principal d’évaluer le potentiel anticancéreux d’un extrait enrichi d’une plante endémique de la Géorgie, Helleborus caucasicus, pour traiter le CPNPC. L’activité anti-tumorale de cet extrait a été évaluée in vitro au niveau cellulaire et moléculaire dans des cellules d’adénocarcinome pulmonaire humain A549 et in vivo chez des souris C57BL/6 NCrl porteuses de tumeur du carcinome pulmonaire de Lewis. Les résultats ont montré que l’extrait étudié possédait une activité anticancéreuse pertinente in vitro et in vivo et ainsi, qu’il constituait une stratégie thérapeutique potentielle dans le traitement du CPNPC.

Nous avons récemment découvert et étudié une nouvelle classe d'agents antimicrotubules appelés phényl 4-(2-oxo-3-alkylimidazolidin-1-yl)benzènesulfonates (PAIB-SOs) hautement actifs et sélectifs pour les cellules cancéreuses du sein. Leur mécanisme de sélectivité est basé sur la métabolisation des PAIB-SOs par le CYP1A1 en agents antimitotiques puissants appelés phényl 4-(2-oxo-3-imidazolidin-1-yl)benzènesulfonates (PIB-SOs). L'objectif principal de ma recherche était d'évaluer la période nécessaire à l’induction d’une activité cytotoxique significative de quelques-uns de ces PAIB-SOs prometteurs sur les cellules cancéreuses du sein. Dans un second volet, nous désirions étudier la stabilité métabolique et la cinétique de bioactivation par le CYP1A1 de 8 PAIB-SOs phare en vue d’en sélectionner 4 pour des essais sur des animaux. Premièrement, nos études ont montré que l'activité antiproliférative des PAIB-SOs est concentration et temps dépendante. Un temps de contact des PAIB-SOs étudiés avec les cellules cancéreuses du sein variant de 24 à 36 h est nécessaire pour observer une activité antiproliférative significative. Deuxièmement, nous avons confirmé que tous les PAIB-SOs évalués sont rapidement biotransformés en présence de CYP1A1 en PIB-SOs. Troisièmement, les expériences de stabilité hépatique des PAIB-SOs incubés avec des microsomes soit humains, de souris ou de rats ont montré que leur demi-vie et leur clairance intrinsèque varient selon la structure du PAIB-SO et l’espèce animale étudiée. La stabilité des PAIB-SOs incubés avec des microsomes de souris est plus faible que lorsqu’incubé avec des microsomes humains ou de rats. De plus, la stabilité métabolique de ces PAIB-SOs avec les microsomes humains ou de rats est similaire. Le criblage de notre chimiothèque a permis d’identifier les CEU-829, -938, -934 et -913 comme étant les PAIB-SOs métaboliquement les plus stables et générant les plus basses concentrations de PIB-SOs avec des demi-vies respectives de 22, 55, 31 et 41 minutes dans les microsomes humains, de 43, 52, 23 et 44 minutes dans les microsomes de rat et de 3,7, 20, 12 et 1,6 minutes dans les microsomes de souris. Nos études ont également mis en évidence les CEU-934 et -938 comme des molécules candidates prometteuses pour des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez la souris et les CEU-829 et -913 chez les rats. / Nous avons récemment découvert et étudié une nouvelle classe d'agents antimicrotubules appelés phényl 4-(2-oxo-3-alkylimidazolidin-1-yl)benzènesulfonates (PAIB-SOs) hautement actifs et sélectifs pour les cellules cancéreuses du sein. Leur mécanisme de sélectivité est basé sur la métabolisation des PAIB-SOs par le CYP1A1 en agents antimitotiques puissants appelés phényl 4-(2-oxo-3-imidazolidin-1-yl)benzènesulfonates (PIB-SOs). L'objectif principal de ma recherche était d'évaluer la période nécessaire à l’induction d’une activité cytotoxique significative de quelques-uns de ces PAIB-SOs prometteurs sur les cellules cancéreuses du sein. Dans un second volet, nous désirions étudier la stabilité métabolique et la cinétique de bioactivation par le CYP1A1 de 8 PAIB-SOs phare en vue d’en sélectionner 4 pour des essais sur des animaux. Premièrement, nos études ont montré que l'activité antiproliférative des PAIB-SOs est concentration et temps dépendante. Un temps de contact des PAIB-SOs étudiés avec les cellules cancéreuses du sein variant de 24 à 36 h est nécessaire pour observer une activité antiproliférative significative. Deuxièmement, nous avons confirmé que tous les PAIB-SOs évalués sont rapidement biotransformés en présence de CYP1A1 en PIB-SOs. Troisièmement, les expériences de stabilité hépatique des PAIB-SOs incubés avec des microsomes soit humains, de souris ou de rats ont montré que leur demi-vie et leur clairance intrinsèque varient selon la structure du PAIB-SO et l’espèce animale étudiée. La stabilité des PAIB-SOs incubés avec des microsomes de souris est plus faible que lorsqu’incubé avec des microsomes humains ou de rats. De plus, la stabilité métabolique de ces PAIB-SOs avec les microsomes humains ou de rats est similaire. Le criblage de notre chimiothèque a permis d’identifier les CEU-829, -938, -934 et -913 comme étant les PAIB-SOs métaboliquement les plus stables et générant les plus basses concentrations de PIB-SOs avec des demi-vies respectives de 22, 55, 31 et 41 minutes dans les microsomes humains, de 43, 52, 23 et 44 minutes dans les microsomes de rat et de 3,7, 20, 12 et 1,6 minutes dans les microsomes de souris. Nos études ont également mis en évidence les CEU-934 et -938 comme des molécules candidates prometteuses pour des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez la souris et les CEU-829 et -913 chez les rats. / We recently found and studied a new class of antimicrotubule agents named phenyl 4-(2-oxo-3- alkylimidazolidin-1-yl)benzenesulfonates (PAIB-SOs) that are highly active and selective to breast cancer cells. PAIB-SOs are the first antimicrotuble CYP1A1-dependent prodrugs and their mechanism of selectivity is based on the metabolization in human breast cancer cells of PAIB-SOs by CYP1A1 into potent antimitotics named phenyl 4-(2-oxoimidazolidin-1-yl)benzenesulfonates (PIB-SOs). The main objective of my research was to evaluate the period necessary to trigger an efficient antiproliferative activity on breast cancer cells and to study the metabolic stability and the kinetics of activation by CYP1A1 of 8 promising PAIB-SOs exhibiting high antiproliferative activity and selectivity toward breast cancer cells aiming to select 4 PAIB-SOs for animal studies. We first found that the antiproliferative activities of PAIB-SOs are concentration and timedependent. A contact time of the selected PAIB-SOs with breast cancer cells varying from 24 to 36 h is required to observe a significant antiproliferative activity. We also found that all PAIBSOs are rapidly metabolized in the presence of CYP1A1 into PIB-SOs. Finally, the hepatic stability experiments of PAIB-SOs using human, mouse or rat microsomes showed that the halflife and the intrinsic clearance depend on the structure of the PAIB-SO and the animal species studied. The stability of PAIB-SOs in mouse microsomes was weaker than in rat or human microsomes which were equivalent. Our screening program identified CEU-829, -938, -934 and - 913 as our most stable PAIB-SOs and generating the lowest quantity of PIB-SOs when incubated with human and rodent microsomes. In addition, they respectively exhibited half-lives of 22, 55, 31 and 41 minutes in human microsomes, 43, 52, 23 and 44 minutes in rat microsomes and 3.7, 20, 12 and 1.6 minutes in mouse microsomes. Altogether, our studies identified CEU-934 and - 938 as suitable candidates for further pharmacokinetic and pharmacodynamic evaluation in a mouse model and CEU-829 and -913 in a rat model. / We recently found and studied a new class of antimicrotubule agents named phenyl 4-(2-oxo-3- alkylimidazolidin-1-yl)benzenesulfonates (PAIB-SOs) that are highly active and selective to breast cancer cells. PAIB-SOs are the first antimicrotuble CYP1A1-dependent prodrugs and their mechanism of selectivity is based on the metabolization in human breast cancer cells of PAIB-SOs by CYP1A1 into potent antimitotics named phenyl 4-(2-oxoimidazolidin-1-yl)benzenesulfonates (PIB-SOs). The main objective of my research was to evaluate the period necessary to trigger an efficient antiproliferative activity on breast cancer cells and to study the metabolic stability and the kinetics of activation by CYP1A1 of 8 promising PAIB-SOs exhibiting high antiproliferative activity and selectivity toward breast cancer cells aiming to select 4 PAIB-SOs for animal studies. We first found that the antiproliferative activities of PAIB-SOs are concentration and timedependent. A contact time of the selected PAIB-SOs with breast cancer cells varying from 24 to 36 h is required to observe a significant antiproliferative activity. We also found that all PAIBSOs are rapidly metabolized in the presence of CYP1A1 into PIB-SOs. Finally, the hepatic stability experiments of PAIB-SOs using human, mouse or rat microsomes showed that the halflife and the intrinsic clearance depend on the structure of the PAIB-SO and the animal species studied. The stability of PAIB-SOs in mouse microsomes was weaker than in rat or human microsomes which were equivalent. Our screening program identified CEU-829, -938, -934 and - 913 as our most stable PAIB-SOs and generating the lowest quantity of PIB-SOs when incubated with human and rodent microsomes. In addition, they respectively exhibited half-lives of 22, 55, 31 and 41 minutes in human microsomes, 43, 52, 23 and 44 minutes in rat microsomes and 3.7, 20, 12 and 1.6 minutes in mouse microsomes. Altogether, our studies identified CEU-934 and - 938 as suitable candidates for further pharmacokinetic and pharmacodynamic evaluation in a mouse model and CEU-829 and -913 in a rat model.

Les molécules actuellement utilisées dans la chimiothérapie anticancéreuse sont pour la majorité d’origine végétale mais peuvent aussi provenir d’organismes marins ou de microorganismes. Ces molécules bien qu’ayant des cibles moléculaires différentes, induisent dans la majorité des cas une mort cellulaire par apoptose. Or ces dernières années le développement d’une chimiorésistance des cellules cancéreuses vis à vis de ce type de molécules s’est particulièrement accru. Face à cette situation le besoin de trouver de nouvelles molécules avec des mécanismes d’action différents se fait de plus en plus pressant. Dans cette perspective nous avons évalué le potentiel anticancéreux des alcaloïdes du Pavetta crassipes K Schum, du Kalanchoe blossfeldiana Poelln, de l’isostrychnopentamine (ISP) isolée du Strychnos usambarensis Gills et de 14 phytotoxines d’origine fongique. Nous avons évalué leurs activités inhibitrices de croissance in vitro sur des lignées humaines cancéreuses de glioblastome (U373), d’oligodendrogliome (Hs-683), de poumon non à petite cellule (A549), de prostate (PC3), de sein (MCF7), d’œsophage (OE21), de mélanome (SKMEL-28) et des lignées murines de mélanome (B16F10) et de carcinome mammaire (MXT). Ces différentes lignées sont décrites dans la littérature comme ayant des niveaux variables de sensibilité aux molécules inductrices d’apoptose. Nous montrons ainsi dans notre travail que l’isostrychnopentamine ou encore des extraits issus de Pavetta crassipes K Schum ont in vitro des activités anticancéreuses intéressantes quelque soit la sensibilité de la lignée cellulaire aux stimuli pro-apoptotiques. De surcroit les lignées connues pour avoir un certain niveau de résistance à l’apoptose sont plus sensibles (IC50 ~ 1µM) aux effets de ces deux fractions que les lignées cancéreuses ou normales habituellement sensibles à l’apoptose (IC50 ~ 2,5µM). Les taux comparatifs d’apoptose induite par l’isostrychnopentamine dans 2 lignées dites résistantes à l’apoptose (U373 et A549) montrent une complète indépendance du taux de sensibilité à l’apoptose de ces lignées. Cette situation laisse penser que l’apoptose n’est pas le mécanisme d’action principale de la molécule. L’évaluation du potentiel anticancéreux des 14 phytotoxines d’origine fongique sur des lignées cellulaires de cancer humain et murin nous a permis de retenir deux phytotoxines (le bislongiquinolide et le dihydrotricodimerol) pour des investigations plus poussées. En effet les résultats obtenus en vidéomicroscopie indiquent que ces deux phytotoxines ont un effet cytostatique qui in fine conduit à un effet cytotoxique. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au cours des dernières décennies, de nombreux composés à activité anti-tumorale agissant sur des cibles thérapeuthiques variées ont été préparés. Parmi ceux-ci, les inhibiteurs de kinases ont démontré leurs activités et ont abouti à la mise sur le marché de nouveaux médicaments utilisés en oncologie. Ainsi, nous nous sommes intéressés à la préparation de nouveaux inhibiteurs de kinases compétitifs de l'ATP à motif indolin-2-one. Dans la première partie bibliographique, les trois grandes familles de kinases ainsi que leur régulation et leur implication dans divers processus cellulaires sont décrites. Ensuite, les principales familles d'inhibiteurs à motif indolin-2-one décrites dans la littérature sont détaillées. Enfin, une description des différentes familles d'inhibiteurs à motif indolin-2-one précédemment préparées au laboratoire ainsi que leur activité biologique est présentée. En tenant compte de ces résultats, la deuxième partie détaille l'étude de relation structure-activité qui a été poursuivie et a permis la préparation de quatre familles de composés : des isoindigos glycosylés acétylés, des 7'-azaisoindigos glycosylés acétylés, des indolin-2-ones substituées en position 3 par des chaînes latérales fonctionnalisées par un groupement alpha-amino-acides et un nouvel hétérocycle de type pyrrolo-alpha-carboline. Dans la dernière partie les activités antiprolifératives sur différentes lignées cellulaires cancéreuses des composés préparés dans le cadre de ce travail, ainsi que leur activité inhibitrice sur diverses kinases sont présentées.

Une série de soixante deux molécules basées sur le motof 8-hydroxyquinoléine a été synthétisée pour évaluer les effets de changements structuraux sur l'activité antitumorale et comprendre les mécanismes d'action mises en jeu. L'étude a été réalisée sur un large panel de lignées cellulaires cancéreuses dont des gliomes, des carcinomes et des mélanomes. Des expériences in vivo impliquant des xénogreffes sur des souris transgéniques ont été réalisées pour confirmer les effets anticancéreux observés in vitro. De plus, une étude complète sur la cible biologique a été réalisée a été menée sur les récepteurs PPAR, la voie des caspases, l'activité ptotéosomique et l'assemblage des tubulines. Les analogues basés sur la 8-hydroxyquinoléine peuvent représenter une voie thérapeutique nouvelle et inédite dans le traitement anticancéreux avec des mécanismes d'action impliquant les thiols de certaines protéines / A series of sixty two molecules based on 8-hydroxyquinoline were synthesized to evaluate the effects of structural changes on antitumor activity and understand their mechanism of action. The studies were performed on a wide variety of cancer cell lines within glioma, carcinoma and melanoma models. In vivo experiments on mice brain wenagrafted by glioblastoma cells had been proceed to confirmate in vitro anti-cancer effects. Moreover a complete investigation about the biological target have been realised on PPAR receptors, caspase pathway, proteosomal activity and tubulin assembly. The described analogues could represent new promising anti-cancer candidates with specific action mechanisms, targeting accessible thiols from specific proteins and inducing potent anticancer effects.

Les glycoprotéines localisées à la surface des cellules jouent un rôle dans les phénomènes inflammatoires, les infections virales, la reconnaissance cellule/hôte ou l'adhésion cellulaire. Parmi les enzymes responsables de la biosynthèse de ces glycoprotéines, l'alpha-L-fucosidase est impliquée dans un grand nombre de phénomènes biologiques, parfois liés à de sévères pathologies. Des études récentes ont montré que l'activité de la fucosidase est sur-exprimée chez les patients atteints de certains types de cancers. Ces travaux présentent dans un premier temps la synthèse totale et l'évaluation biologique de puissants inhibiteurs de l'alpha-L-fucosidase de type pyrrolidine polyhydroxylée comme outil pour mieux appréhender le rôle de cette enzyme. Une première série est diversement susbtituée par un groupement lipophile apportant de fortes interactions avec l'enzyme alors qu'une deuxième série de molécules dimériques permet d'étudier l'effet de la multivalence sur l'inhibition de l'alpha-L-fucosidase. Dans un deuxième temps, des molécules hybrides de types ferrocényl-iminosucres comme nouvelle classe d'agents anticancéreux sont étudiées. Dans cette approche, l'alpha-L-fucosidase est envisagée comme récepteur potentiel pour cibler les tissus cancéreux. La conjugaison d'une pyrrolidine, affichant une forte affinité pour la fucosidase, à un groupement cytotoxique comme le ferrocène pourrait permettre d'acheminer une molécule cytotoxique sélectivement vers les tissus cancéreux. La synthèse, la puissance d'inhibition, l'activité antiproliférative et l'analyse cristallographique de ces conjugués organométalliques sont présentées dans ces travaux. / Glycoproteins located on cells surface are involved in a number of biological processes including cell adhesion, cell/host recognition, inflammation and viral infections. The biosynthesis of these glycoproteins is assumed in part by alpha-L-fucosidase. Many biological phenomena are related with this enzyme, sometimes associated with severe disease. Recent studies show that fucosylation activities are markedly enhanced in several types of cancer cell lines. On the one hand, this work presents the synthesis and the biological evaluation of polyhydroxylated pyrrolidines as potent alpha-L-fucosidase inhibitors. A series of iminosugars that incorporate a hydrophobic subtituent at the pseudoanomeric position should provide strong interaction in the active site and could serve as a tool to better understand the role of this enzyme. A second series of dimeric molecules allows the study of multivalency effect on inhibition. On the other hand, ferrocenyl-iminosugars are studied as a new class of anticancer agents. In this approach, we explore the possibility of using the fucose binding protein AFU as a target for the selective delivery of a cytotoxic molecule towards cancer cells. A panel of conjugates was prepared, composed of a pyrrolidine moiety, showing a high affinity for the fucosidase, linked to a ferrocenyl moiety, displaying antitumoral properties by reactive oxygen species production. The synthesis of these hybrids, the biological results and the structure/activity relationships are presented.

Saccharothrix algeriensis est une bactérie filamenteuse productrice de plusieurs molécules de la famille des dithiolopyrrolones aux propriétés à la fois antibiotiques et anticancéreuses. Ces composés sont constitués d'un noyau bicyclique commun, la pyrrothine, lié par une liaison amide à différents radicaux acyls (R). Lors de ce projet de thèse, la réaction enzymatique d'acylation du noyau pyrrothine, dite pyrrothine N-acyltransférase, a été étudiée chez Sa. algeriensis pour mieux comprendre la régulation exercée par les acides organiques sur la biosynthèse des dithiolopyrrolones et synthétiser par voie enzymatique de nouveaux composés avec différents radicaux R. Deux activités enzymatiques pyrrothine Nacétyltransférase et N-benzoyltransférase catalysant la formation de deux dithiolopyrrolones, la thiolutine (R= CH3) et la benzoyl-pyrrothine (BEP, R= C6H5) ont d'abord été mise en évidence dans l'extrait cellulaire brut de Sa. algeriensis. Ensuite la régulation exercée par les acides organiques a été étudiée en mesurant ces activités enzymatiques dans des extraits cellulaires de Sa. algeriensis obtenus au cours de cultures sur différents milieux supplémentés en acides organiques. Les résultats obtenus montrent que l'augmentation de la production de BEP en présence d'acide benzoïque à 1,25 mM est en partie due à l'induction de l'activité benzoyltransférase. Par ailleurs, les activités acétyltransférase et benzoyltransférase ont montré des profils d'expression très différents qui laissent supposer que deux enzymes catalysent le transfert de l'acétyl- et du benzoyl-. Leur purification a aussi été entreprise et l'extrait cellulaire de Sa. algeriensis, sous une forme brute ou semi-purifiée, a été utilisé pour catalyser la synthèse enzymatique de 9 dérivés dithiolopyrrolones, susceptibles de posséder des activités biologiques innovantes et/ou accrues. / Saccharothrix algeriensis is a filamentous bacterium that produces many dithiolopyrrolone compounds with antibiotic and anti-tumour properties. These metabolites possess a common bicyclic nucleus, the pyrrothine, amide linked with variable acyl groups R. During this PhD project, the enzymatic reaction of pyrrothine acylation, identified as pyrrothine N-acyltransferase, was studied in Sa. algeriensis to further our understanding of the regulation exerted by organic acids on the dithiolopyrrolone biosynthesis and to produce new dithiolopyrrolone compounds by enzymatic catalysis. Evidence for the presence in the crude cell free extract of Sa. algeriensis of two enzymatic activities, pyrrothine Nacetyltransferase and N-benzoyltransferase is provided. They catalyze respectively the formation of the two dithiolopyrrolones, thiolutin (R= CH3) and benzoyl-pyrrothine (BEP, R = C6H5). To study the regulation exerted by organic acids, these enzymatic activities were then assayed in crude cell free extracts of Sa. algeriensis obtained during cultures on media supplemented with organic acids. The results show that BEP-production is enhanced in the presence of benzoic acid partly because of an induction of pyrrothine N-benzoyltransferase. Differences in the expression time courses of pyrrothine N-acetyltransferase and Nbenzoyltransferase activities were also observed. It supports the idea that the transfer reactions of acetyl-CoA and benzoyl-CoA on pyrrothine are catalyzed by two different enzymes. Their purification was undertaken and the cell free extract, crude or semi-purified was used as catalyst to synthetize nine dithiolopyrrolones with biological activities potentially new and better

Ce travail a porté sur la bio-analyse de plantes médicinales Djiboutiennes. Ces dernières ont été sélectionnées sur des critères ethnobotaniques appliqués sur les plantes utilisées traditionnellement contre les infections microbiennes. Cette sélection a retenu six plantes qui ont ensuite subi un screening antibactérien et anti oxydant. Les résultats de ce screening ont conduit à étudier trois plantes: Acacia seyal, Indigofera caerulea et Cymbopogon commutatus. La recherche des composés de l’Acacia seyal est effectuée au moyen d’un bio-guidage. Deux extraits, aqueux et méthanolique, de l’écorce de cette plante sont évalués pour leur activité antibactérienne. Quatre composés sont isolés et caractérisés (épicatéchine, catéchine, catéchine digallique et β-sitostérol) et testés pour leurs activités. Par ailleurs quatre extraits (hexanique, acétonique, méthanolique et aqueux) du fruit d’Indigofera caerulea ont été testés pour leurs activités antibactérienne et anti oxydante. Les extraits hexanique et méthanolique sont les plus actifs. Six composés sont isolés de ces extraits (méthyl gallate, acide gallique, rutine, isoquercétine, kaempférol-3- rutinoside et β-sitostérol). Le méthyl gallate inhibe staphylococcus aureus avec une CMI de 64 µg/ mL. Enfin l’activité de l’huile essentielle de Cymbopogon commutatus est testée sur sept souches bactériennes, deux souches fongiques et onze types de cellules cancéreuses. Sur ces dernières, elle présente une forte cytotoxicité avec des IC50 allant de 0,05 µg/mL sur PC3 et HCT116 (cellules cancéreuses de la prostate et colorectales) et à 0,67 µg/mL sur NCI-N87 (cellule cancéreuse gastrique). De façon surprenante, une activité antibactérienne moyenne est observée. L’analyse GCMS de la partie solubilisée dans le milieu de culture a montré que seuls les composés hydrophiles étaient présents. La formulation d’une micro émulsion a été mise au point et les IC50 ont diminué jusqu’à une centaine de fois. Nous avons montré que cette huile essentielle renferme plus de 73,9 % de pipéritone (monoterpène). En conclusion, ces trois plantes ont montré des activités antimicrobiennes, et les travaux confirment leurs utilisations traditionnelles. En plus, nous avons montré qu’elles possèdent d’autres activités biologiques (anti oxydante et anti cancéreuse). Ces résultats devront contribuer à la mise en place d’une pharmacopée traditionnelle et à des formulations de ‘médicaments traditionnels améliorés’ (MTA) / This research focused on the bio-analysis of Djiboutian medicinal plants. These latter were selected on ethnobotanical criteria applied to the plants traditionally used against microbial infections. This selection retained six plants which were then subjected to a biological screening including antibacterial and anti-oxidant activities. Three plants were finally study: Acacia seyal, Indigofera caerulea and Cymbopogon commutatus. The search of compound in Acacia seyal was carried out by means of bio-guidance. Two extracts, aqueous and methanolic, of the bark of this plant were evaluated for their antibacterial activity. Four compounds were isolated, characterized (epicatechin, catechin, digallic catechin and β-sitosterol) and tested for their activity. Also four extracts (hexanic, acetonic, methanolic and aqueous) of the fruit of Indigofera caerulea were tested for their antibacterial and antioxidant activities. The Hexanic and methanolic extracts were the most active. Six compounds were isolated from these extracts (methyl gallate, gallic acid, rutin, isoquercetin, kaempferol-3-rutinoside and β-sitosterol). Methyl gallate inhibited Staphylococcus aureus with a MIC of 64 μg / mL. Finally, the activity of the essential oil of Cymbopogon commutatus was evaluated on seven bacterial strains, two fungal strains and eleven types of cancer cells. On the latter, it exhibits a high cytotoxicity with IC50s ranging from 0.05 μg / mL on PC3 and HCT116 (prostate and colorectal cancer cells) to 0.67 μg/mL on NCI-N87 (gastric cancer cell). Surprisingly, an antibacterial activity not so high was observed. GCMS analysis of the solubilized part in the culture medium showed that only the hydrophilic compounds were present. The formulation of a microemulsion was performed and the IC50 decreased to a hundred times. We have found that this essential oil contained more than 73.9 % piperitone (monoterpene). In conclusion, these three plants showed antimicrobial activities and the work confirms their traditional uses. In addition, we have shown that they have other biological activities (anti-oxidant and anti-cancer). These results should contribute to the establishment of a traditional pharmacopoeia and formulations of 'improved traditional medicines' (MTAs)