Le paludisme et la schistosomiase sont des maladies parasitaires tropicales qui affectent plus de 800 millions de personnes dans le monde, notamment dans des pays en voie de développement. Bien qu’il existe des traitements contre ces infections, de nombreuses résistances à ces dernières sont apparues les dernières décennies. Malgré « l’urgence humanitaire », l’industrie pharmaceutique n’est que très peu investie dans la conception et le développement de nouvelles thérapies pour ces maladies dites « de la pauvreté ». Afin de trouver des nouveaux candidat-médicaments contre ces parasites, une librairie de 3- benzyl-2-méthylnaphtoquinones portant différents substituants sur la partie benzylique avait été précédemment développée au sein du laboratoire d’accueil. Malgré la puissante activité antipaludique d’une molécule identifiée comme tête de série, il n’y avait pas de guérison totale des souris infectées, suggérant que les naphtoquinones sont rapidement métabolisées en milieu biologique. Une plateforme de synthèse a été établie permettant d’obtenir de façon relativement simple des nouvelles naphtoquinones avec des substituants divers sur la partie aromatique, et ainsi, améliorer leurs propriétés pharmacocinétiques, d’une part en augmentant leur demie-vie, leur solubilité, et leur biodisponibilité dans les milieux biologiques, d’autre part en modifiant leurs potentiels redox, et en étudiant les métabolites actifs. L’ensemble de ce travail nous a permis de synthétiser une cinquantaine de nouvelles naphtoquinones et ainsi d’obtenir les premières connaissances des relations structure/activité, qui serviront en infochimie à développer des outils de prédiction pour la chimie médicinale redox. / Malaria and schistosomiasis are tropical parasitic diseases, which affect more than 800 million people worldwide, especially in developing countries. Multidrug-resistance of malarial strains toward broadly used antimalarial drug treatment (e.g. chloroquine, quinine) has spread all over the world in the last five decades. Despite the humanitarian emergency, pharmaceutical industries are not investing in the research and production of new therapies for diseases of poverty.In order to develop new potential ethical drugs against these parasites, a library of polysubstituted 3-benzyl-2-methylnaphthoquine derivatives functionalized at the benzylic core were previously synthetized in the host laboratory. Despite the strong antimalarial activity of an identified lead compound, the infected mice were not totally cured, suggesting that the naphthoquinones are rapidly metabolized under biological conditions.A platform of synthetic methodologies has been established in order to produce, via straightforward routes, new polysubstituted benzylmenadione derivatives functionalized at the aromatic ring of the naphthoquinone core, and to improve their pharmacokinetic properties by (i) increasing their half-life, solubility, bioavailability, (ii) modifying their redox potentials, and (iii) studying their active metabolites. The synthetic methodologies exemplified with 50 described compounds provide the structure–activity relationships as the basis for the development of new cheminformatics tools to be used in redox medicinal chemistry .

La guttiférone A , appartenant à la famille des PPAPs ou Acyle Phloroglucinol Polycycliques Polyprénylées, est une molécule extraite à partir d’un arbre tropicale, le Symphonia globulifera. Cette matière première est abondante et peut être facilement obtenue. De plus, elle présente de nombreuses activités biologiques, lui conférant un potentiel pharmacologique très intéressant. Trois approches ont été effectuées durant ces travaux. La première fût l’utilisation de microorganismes pour effectuer des biotransformations. L’utilisation de levures a permis de synthétiser la 3,16-oxy-guttiférone A, forme xanthone de la guttiférone. Le second axe a été d’utiliser des outils chimiques pour obtenir des dérivés de la guttiférone A. Dans un premier temps, une vingtaine d’analogues éther et ester du catéchol a été synthétisée, certains de ces composés ont montré un meilleur indice de sélectivité sur les parasites. Une synthèse sélective de xanthone par une réaction de couplage phénolique oxydatif a également été étudiée. Nous avons pu obtenir par cette approche la 3,16-oxy-guttiférone A, la 1,16-oxy-guttiférone A et la 1,12-oxy-guttiférone A. Ces réactions ont aussi donné accès à des dérivés xanthone hydroxylée jamais décrits dans la littérature. Enfin, un travail préliminaire de phytochimie sur les graines et feuilles du Symphonia globulifera a été réalisé, permettant d’isoler des analogues de la guttiférone A, la guttiférone C et D, ainsi que d’autres molécules comme des bisflavonoides et des xanthones. / Guttiferone A, belonging to the PPAPs family (Polycyclic Polyprenylated Acylphloroglucinols), is extracted from a tropical tree called Symphonia globulifera. This raw material is abundant and can be easily obtained. In addition, it has many biological activities, giving it a very interesting pharmacological potential. Three approaches were used in this work. The first was the use of microorganisms to perform biotransformations. The use of yeast allow the synthesis of 3,16-oxy-guttiférone A, a xanthone derivative of guttiferone A. The second theme was the use of chemical tools for guttiferone A derivation. First, twenty ether and ester catechol analogs were synthesized, some of these compounds showed a better selectivity index of parasites. Selective synthesis of xanthone by phenolic oxidative coupling reaction was also studied. We obtained by this approach the 3.16-oxy-guttiferone A, 1,16-oxy-guttiferone A and 1,12-oxy-guttiferone A. These reactions have also provided some hydroxylated xanthone never described before in the literature. Finally, preliminary phytochemical work on seeds and leaves of Symphonia globulifera lead to the isolation of guttiférone A analogues such as guttiférone C and D, as well as other molecules such as bisflavonoides and xanthones.

La protéine farnésyltransférase (FTase) est une métalloenzyme à zinc catalysant le transfert d’une chaîne farnésyle provenant du pyrophosphate de farnésyle (FPP) sur le résidu cystéine de certaines protéines possédant un motif CaaX C-terminal où C est la cystéine farnésylée, a est un acide aminé aliphatique et X est Ser, Ala, Gln ou Met. Une fois additionné, le groupement farnésyle fait office de point d’ancrage rendant possible la fixation des protéines à la membrane cellulaire et de guide moléculaire facilitant la liaison de ces protéines prénylées à d’autres protéines. D’abord étudiée en oncologie, la FTase constitue aujourd’hui une cible potentielle pour la thérapie antiparasitaire qui manque cruellement de médicaments suite à l’apparition de phénomènes de résistance. La nécessité d’améliorer les thérapies existantes ouvre la voie de recherches innovantes pour trouver de nouvelles molécules bioactives.Lors de ces travaux de thèse, les deux stratégies de recherche pratiquées en chimie médicinale ont été utilisées.La première approche a consisté à synthétiser des analogues bisubstrats 1,2,3-triazoles pouvant se lier à la fois sur le site de liaison de la protéine et sur celui du FPP. Cette approche rationnelle a aussi permis d’ébaucher une synthèse monotope de triazoles 1,5-disubstitués à partir d’amines primaires. L’approche par criblage constitue la deuxième méthode de recherche de nouveaux inhibiteurs. Dans ce contexte, la chimiothèque de l’ICSN a été criblée et deux composés de type 3-arylthiophène ont révélé de bonnes activités et une structure originale dans l’inhibition de la FTase. Ainsi, des travaux de relations structure-activité ont été réalisés pour moduler les différentes positions du thiophène et la nature de l’hétérocycle central.Ce travail nous a permis d’élaborer une librairie de plus d’une centaine de composés. L’évaluation biologique de ces analogues sur FTases isolées humaine et de T. brucei et sur parasites T. brucei et P. falciparum a révélé des molécules particulièrement intéressantes et prometteuses. / Protein farnesyltransferase (FTase) is a zinc metalloenzyme which catalyzes the transfer of a farnesyl chain from farnesyl pyrophosphate (FPP) to the cysteine residue of some proteins possessing a C-terminal CaaX moiety where C is the farnesylated cysteine, a is an aliphatic amino-acid and X is Ser, Ala, Gln or Met. Once attached, the farnesyl group serves as anchors for fixing proteins to cell membrane and as molecular handles for facilitating binding of these prenylated proteins to other proteins.First studied in oncology, FTase constitutes nowadays a potential target for antiparasitic therapies, where drugs are missing due to the appearance of resistance phenomena. The necessity to improve the existing therapies paves the way of innovating researches to find new bioactive molecules.During this Ph.D work, two strategies of research used in medicinal chemistry were performed.The first approach consisted in the synthesis of bisubstrate analogues with a 1,2,3-triazole core deviced to tie up both to the protein and the FPP binding sites. This rational approach also allowed to draft a one-pot synthesis of 1,5-disubstituted triazoles from primary amines.The screening approach was the second strategy to search for new inhibitors. For this purpose, ICSN chemical library was screened and two 3-arylthiophene compounds disclosed good activities and an original scaffold for FTase inhibition. Therefore, a structure-activity relationship study was carried out to modulate the different positions of the thiophene and the nature of the central heterocycle.This work allowed us to create a above-hundred-molecule library. The biological evaluation of these analogues on human and T. brucei isolated FTase and on T. brucei and P. falciparum parasites revealed particularly interesting and promising molecules.