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Étude d'inhibiteurs de corrosion métallique à base d'orthophosphates de zirconium lamellaires fonctionnalisés : synthèse, caractérisations et applications / Study of metal corrosion inhibitors based on functionalized lamellar zirconium orthophosphate : synthesis, characterizations and applications

Bouali, Imane 10 July 2018 (has links)
Le travail de cette thèse vise le développement de systèmes intelligents d'inhibiteurs de corrosion à base d'un composé lamellaire de type orthophosphate de zirconium α-ZrP. Le principe repose sur le fait que le α-ZrP joue le rôle de microréservoir de sorte à stocker des entités d’inhibiteurs de la corrosion métallique. Les espèces inhibitrices à base de cations Ca2+, Mg2+ et Zn2+ ont pu être incorporées avec succès au sein des espaces interfeuillets de α-ZrP via des réactions d’échanges cationiques avec les protons labiles H+. De même, des entités de l’anion heptanoate ont pu être insérées via l’intercalation préalable du biopolymère cationique chitosane. Par ailleurs, l’intercalation des entités organiques telles que le 2-aminobenzimidazole et la dodécylamine a pu être achevée par des réactions acido-basiques avec les protons H+. Les caractérisations des matériaux avant et après fonctionnalisation par différentes techniques analytiques ont montré que l’ensemble de ces modifications a donné lieu au développement de matériaux hybrides inorgano-inorganiques ou organo-inorganiques. L’évaluation de leurs performances inhibitrices de la corrosion a été accomplie en utilisant des techniques électrochimiques stationnaires et dynamiques. Elles ont révélé que ces pigments, une fois utilisés soit à l’état libre dans le milieu corrosif soit dispersés dans des peintures, améliorent les performances d'inhibition de la corrosion du zinc et de l'acier doux par rapport aux composés commerciaux en relargant les entités intercalées et retenant les entités corrosives. Ceci permet d’assurer la longévité de l’action inhibitrice de la corrosion des substrats métalliques en milieu aqueux / This thesis generally aims at the development of corrosion inhibitors based on a lamellar compound, namely zirconium orthophosphate (α-ZrP). The principle consists in that α-ZrP acts as micro-tanks in such a way to store species of several compounds known for their metallic corrosion inhibition properties. On the other hand, inhibitive species based on Ca2+, Mg2+, and Zn2+ were be able to be successfully incorporated within α-ZrP interlayer spaces via cationic exchange with labile H+ protons. Similarly, entities of the heptanoate anion were inserted via the prior intercalation of the cationic biopolymer chitosan. Nevertheless, the intercalation of organic species such as 2-aminobenzimidazole, dodecylamine was accomplished via acid-basic reaction between –NH2 groups and H+ protons. The characterizations of the materials before and after functionalization by different analytical techniques denote that all these modifications give rise to inorgano-inorganic or organo-inorganic hybrid materials. The evaluation of their performances, in term of metallic corrosion inhibition, was performed by using stationary or dynamic electrochemical techniques. It has been shown that the use of these pigments in corrosive medium, either alone or dispersed in paints, improves corrosion inhibition of zinc and mild steel thanks to the progressive release of intercalated species compensated by the retention of corrosive entities better than those induced by commercial products. This in final allows lengthening the inhibition action of metallic substrates against aqueous corrosion
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Rôle des cathepsines à cystéine et leurs inhibiteurs naturels, les cystatines lors de la fibrose pulmonaire / Roles of cysteine cathepsins and their naturals inhibitors, cystatins in lung fibrosis

Kasabova, Mariana 12 December 2013 (has links)
Lors de la fibrose pulmonaire idiopathique (FPI), la différenciation fibroblastique s’accompagne d’une accumulation excessive des composants de la matrice extracellulaire ainsi qu’à un dérèglement de la balance protéases / antiprotéases. Nous avons étudié le rôle des cathepsines à cystéine dans la myofibrogenèse et leur contribution potentielle à la physiopathologie de la fibrose pulmonaire chez l’Homme. Pour cela, le profil d’expression des cathepsines ainsi que de leurs inhibiteurs naturels a été évalué dans un modèle cellulaire expérimental, puis dans des myofibroblastes primaires et enfin dans des liquides de lavage broncho-Alvéolaires (LBA) de patients atteints de FPI. Nos résultats montrent que lors de la FPI la cystatine C (inhibiteur naturel des protéases à cystéine) régule les activités protéolytiques des cathepsines extracellulaires et pourrait ainsi contribuer à l’accumulation de collagènes. Elle serait un biomarqueur potentiel de la FPI. D’autre part la cathepsine B participe à la différentiation fibroblastique et son inhibition retarde la myofibrogenèse. / During idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), fibroblast differentiation is accompanied by an excessive accumulation of extracellular matrix components as well as an imbalance between proteases and theirs inhibitors. We evaluated the role of human cysteine cathepsins in myofibrogenesis and their potential contribution to the pathogenesis of IPF. Expression of cathepsins and their natural inhibitors have been studied in an experimental cell model, but also in primary myofibroblasts and in bronchoalveolar lavage fluids (BALF) of patients suffering from IPF. Our results show that cystatin C (a natural inhibitor of cysteine proteases) regulates the extracellular proteolytic activities of cathepsins and could contribute to the accumulation of collagens. Cystatin C could also be a potential biomarker of IPF. On the other hand, cathepsin B participates in fibroblast differentiation and its inhibition delays myofibrogenesis.
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Structural analysis and investigation of the Staphylococcus aureus ribosome and potential anticancer drugs / Analyse structurale et étude du ribosome de Staphylococcus aureus et des médicaments antitumoraux potentiels

Kashinskaya, Daniya 12 December 2017 (has links)
Les ribosomes sont des complexes ribo-nucléoprotéiques qui lisent l'ARNm pour synthétiser les protéines. Il a été démontré que les inhibiteurs de la synthèse des protéines eucaryotes ont un potentiel thérapeutique important pour traiter un large éventail de cancers humains. Récemment, nous avons publié une étude multidisciplinaire dans laquelle nous démêlons le mécanisme d'action du chlorolissoclimide (CL), un composé qui partage la similarité chimique avec le cycloheximide (CHX), mais qui présente une cytotoxicité inférieure prometteuse. Nous nous sommes intéressés aux nouveaux types d'interactions de CL avec le ribosome et nous avons donc résolu une nouvelle structure cristalline du complexe S.cerevisiae 80S en complexe avec un autre composé de lissoclimide à une résolution de 3.1 Å. Le couplage de structures à haute résolution avec la conception de médicaments axée sur le calcul et l'analyse FRET guidera davantage la conception d'inhibiteurs plus sélectifs et moins cytotoxiques. / Ribosomes are ribo-nucleoprotein complexes that read mRNA to synthesize proteins. This is important to consider in the case of cancer cells, which show a global increase in protein synthesis to support their hyper-proliferative behaviour. Inhibitors of eukaryotic protein synthesis have been shown to have significant therapeutic potential to treat a wide range of human cancers. Recently we published a multidisciplinary study in which we unravel the mechanism of action of chlorolissoclimide (CL), a compound sharing chemical similarity to cycloheximide (CHX), but showing promising lower cytotoxicity. We were interested in the new types of interaction of CL with the ribosome and therefore we solved a new crystal structure of the S.cerevisiae 80S in complex with another lissoclimide compound at 3.1 Å resolution. The coupling of high-resolution structures with computationally-driven drug design and FRET analysis will further guide the design of more selective and less cytotoxic inhibitors.
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Etude des inhibiteurs d'entrée de CXCR4 : corécepteur d'entrée du virus de l'immunodéficience humaine

Dorel, Ludovic 04 1900 (has links)
No description available.
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Conception, synthese et évaluation de nouvelles imidazoazines anti-apicomplexes à visée thérapeutique / Design, synthesis and evaluation of new anti-apicomplexa imidazoazines for therapeutic uses

Moine, Esperance 09 October 2015 (has links)
Les parasites apicomplexes sont ubiquitaires et ont une forte incidence en médecine humaine et vétérinaire. Certains de ces parasites, comme Plasmodium falciparum, l’agent du paludisme, ou Toxoplasma gondii, l’agent de la toxoplasmose, posent des problèmes de santé publique. Les thérapies existantes montrent parfois une efficacité limitée, une forte toxicité et entraînent des résistances, d’où la nécessité de nouvelles approches plus spécifiques. Dans ce contexte, nous avons développé deux approches d’inhibition des apicomplexes : -la synthèse de biphénylimidazoazines à large spectre efficaces au micromolaire sur cinq parasites apicomplexes différents in vitro. -la synthèse d’imidazo[1,2-b]pyridazines ciblant spécifiquement une protéine kinase (CDPK1) de T. gondii et efficaces au submicromolaire sur le parasite in vitro. Une diminution de plus de 90 % de la charge parasitaire chez la souris et une innocuité à court terme font de ces imidazo[1,2-b]pyridazines de bons candidats thérapeutiques. / Apicomplexan parasites are ubiquitous and have a strong incidence in veterinary and human medicine. Some of them, like Plasmodium falciparum, causing malaria, or Toxoplasma gondii, causing toxoplasmosis, are matter of public health concern. The existing therapies may have limited efficiency, high toxicity, and may lead to resistance, highlighting the necessity of new more specific approaches. In this context, we have developed two approaches to inhibit Apicomplexa: -the synthesis of biphenylimidazoazines with broad-spectrum and efficient at the micromolar range on five different apicomplexan parasites in vitro. -the synthesis of imidazo[1,2-b]pyridazines specifically targeting a kinase protein (CDPK1) of T. gondii and efficient at the submicromolar range on the parasite in vitro. More than 90% diminution of parasite burden in mice and short term safety make these imidazo[1,2-b]pyridazines good therapeutic candidates.
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Synthèse et études biologiques d’inhibiteurs de la protéine d’adhésion focale (FAK) à activité anti-angiogénique et anti-tumorale / Synthesis and biological study of FAK inhibitors with anti-angiogenic and anti-tumor activity

Dao, Pascal 20 November 2013 (has links)
FAK (kinase d’adhésion focale) est une protéine tyrosine kinase cytoplasmique, qui a un rôle clé dans la cascade de signalisation médiée par les intégrines et les récepteurs aux facteurs de croissance. Elle régule de nombreux processus cellulaires et le dérèglement de ce système est impliqué dans de nombreuses pathologies, en particulier dans les cancers. L’implication de FAK aux différentes étapes de la progression tumorale ne peut plus être remise en question, pourtant aucun inhibiteur n’est utilisé aujourd’hui en clinique. D’autre part certaines zones d’ombre restent encore dans les différents rôles de FAK et des inhibiteurs sélectifs devraient permettre de les étudier. Nous avons donc choisi de développer une première famille d’inhibiteurs de FAK de type diarylamino-1,3,5-triazinique à partir des données structurales pour accéder à une petite banque de composés. L’étude de cette première série et notamment les résultats de co-cristallisation nous ont permis de concevoir quatre nouvelles familles, plus originales d’inhibiteurs de l’activité kinase de FAK, dont le meilleur composé présente une CI50 de 35 nM. Les meilleurs inhibiteurs de FAK obtenus présentent un fort potentiel anti-angiogénique sur les cellules HUVEC en termes de croissance et formation de microvaisseaux. Certains dérivés possèdent un fort effet anti-tumoral, de l’ordre de 20 nM pour les meilleurs, sur plusieurs modèles cellulaires cancéreux (ex: glioblastome, cancer du côlon, …). Par ailleurs, certains de nos inhibiteurs de FAK ont montré une restauration de la sensibilité à TRAIL (Tumor-necrosis-factor Related Apoptosis Inducing Ligand) des cellules cancéreuses résistantes (PANC-1, MCF-7 et SKOV-3). / FAK (Focal Adhesion Kinase) is a non-receptor protein tyrosine kinase. FAK participates in growth factor receptor-mediated and integrin signaling pathway and plays essential roles in many cellular functions and the dysfunction of this system is involved in many pathologies, in particular in cancer. The implication of FAK in the various stages of the tumoral progress is widely studied but no inhibitors are used in therapy today. And some roles of FAK need to be clarify ant that why we need to develop selective inhibitors of FAK. As a part of our research program aimed at the development for new inhibitors of FAK, we have synthesized a series of novel diarylamino-1,3,5-triazine derivatives. The study of this first series in particular the structural studies allowed us to design four new families, more original of FAK inhibitors with an IC50 of 35 nM for the best compounds. This compounds show a high angiogenic potential on HUVEC cells and anti-tumor activity on a variety of cellular models (eg : colon, brain). Besides, some of our inhibitors of FAK restores sensitivity to TRAIL-induced apoptosis in resistant cancer cells line (PANC-1, MCF-7 and SKOV-3).
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Synthèse d’inhibiteurs pyridopyrimidiniques de la voie PI3K/Akt/mTOR et mise au point de tests enzymatiques dans l’évaluation de leurs activités inhibitrices / Synthesis of pyridopyrimidinic inhibitors of the PI3K/Akt/mTOR pathway and development of assay kits in the evaluation of their inhibitory activities

Saurat, Thibault 24 February 2012 (has links)
Devant l’incidence de la suractivation de la voie PI3K/Akt/mTOR sur les cancers, nous avons choisi d’inhiber cette voie de signalisation. Etant donné la forte analogie structurale qui existe entre les enzymes PI3K et mTOR, nous avons conçu des inhibiteurs doubles ciblant deux kinases majeures de la voie. Ces inhibiteurs possèdent un noyau original pyrido[3,2-d]pyrimidinique. Afin d’apporter de la diversité fonctionnelle et d’engendrer un effet thérapeutique, les sommets C-4, C-2 et C-7 furent fonctionnalisé séquentiellement selon l’ordre suivant. Tout d’abord, la position C-4 fut fonctionnalisée par des hétérocycles par substitution nucléophile aromatique. Puis divers cycles hétéroaromatiques furent introduits en position C-2 par couplage de type Suzuki-Miyaura. Enfin, des groupements variés furent insérés en position C-7 par différentes réactions. Dans l’étude de l’influence du squelette, l’isomère de position pyrido[2,3-d]pyrimidine fut également synthétisé et fonctionnalisé. Afin de tester ces inhibiteurs originaux, une plateforme de tests d’activités in vitro a été mise en place où cinq kits enzymatiques ont été optimisés sur la kinase PI3K, et un test sur mTOR. Ces tests exploitant la méthode de TR-FRET et de bioluminescence ont été validés avec des inhibiteurs de référence basés sur 4 facteurs : la corrélation entre IC50(littérature) et IC50(mesurée), Z’, R², et S/B.Au final, plus de soixante produits finaux ont été évalués in vitro sur PI3K et mTOR. La moitié présentent une IC50 inférieure à 100 nM et 5 ont des IC50 inférieures à 10 nM. Dans le cadre des échanges du Cancéropôle Grand Ouest, les produits ont été testés sur 6 lignées de cellules cancéreuses. / Considering the impact of overactivation of the PI3K/Akt/mTOR pathway in cancer, we chose to inhibit this signaling pathway. Given the high structural similarity between the PI3K and mTOR enzymes, we designed dual inhibitors targeting two of the three major kinases of the pathway. These inhibitors posses an original pyrido[3,2-d] pyrimidine scaffold. In order to provide a functional diversity and generate a therapeutic effect, the peaks C-4, C-2 and C-7 were functionalized sequentially in the following order. Position C-4 was first functionalized with aliphatic heterocycles by nucleophilic aromatic substitution. Then, various heteroaromatic rings were introduced at the C-2 position by Suzuki-Miyaura coupling. Finally, different functions were inserted at the C-7 peak by different reactions. In order to study the influence of the scaffold, the pyrido[2,3-d]pyrimidine isomer was also synthesized and functionalized. To test these original inhibitors a platform testing in vitro activities was set up in which five assay kits were optimized for the kinase PI3K, and one kit for mTOR. These tests exploit the TR-FRET and bioluminescence methods and were validated with commercially available inhibitors based on four factors: the correlation between IC50(literature) and IC50(measured), Z’, R², and S/B. In the end, more than sixty final products were evaluated in vitro on PI3K and mTOR. Half present an IC50 below 100 nM and 5 of them show an IC50 under 10 nM. As part of collaboration within the Cancéropôle Grand Ouest, the products were also tested on six cancer cell lines.
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A synthesis and biological screening of predicted inhibitors of Tyrosine Kinases, e.g. KDR, designed in silico / Synthèse et screening biologique d'inhibiteurs de tyrosine kinase, KDR, conçus in silico

Šramel, Peter 30 November 2017 (has links)
Les protéines kinases représentent le groupe d'enzymes qui servent d'intermédiaire pour la phosphorylation de protéines - le transfert d'un groupe phosphate de l'adénosine triphosphate(ATP) sur des chaînes latérales correspondantes de tyrosine, de serine ou de thréonine des acides aminées. La phosphorylation de protéines est un des outils les plus importants pour la régulation de l'activité cellulaire. La « signalisation » cellulaire par le récepteur de tyrosine kinase VEGFR2 (KDR) appartient aux réactions biochimiques clés influençant la croissance de tumeurs. L'inhibition thérapeutique de cette réaction à l'aide des composés de faible poids moléculaire spécifiques est devenue une stratégie utile dans le cadre des thérapies anticancéreuses. Ce travail a amené à la découverte de 16 substances biologiquement actives sur la base N,5-diaryloxazol-2-amine (IC50, VEGFR2 TK). D'excellents résultats ont été atteints notamment dans le cas des substances 189, 191, 211, 214, 220, 221, 223 et 4 qui montrent une activité inhibitrice inférieure à 500 nM. / Protein kinases represent a group of enzymes responsible for phosphorylation - transfer of aphosphate group from adenosine triphosphate (ATP) to tyrosine or serine/threonine residues. Protein phosphorylation is one of the most important tools regulating a cell activity. A cell "signalization" through an endothelial receptor tyrosine kinase VEGFR2 TK (KDR) is the important pathway influencing growth of a tumor. Small-molecule inhibitors of VEGFR2 TK (VEGFR2 TKls) have become an important tool for the treatment of various types of cancer. This dissertation thesis resulted in a discovery of 16 biologically active N,5-diaryloxazol-2-amines (IC50, VEGFR2 TK). Very good results were achieved especially with compounds 189, 191, 211, 214, 220, 221, 223 and 4 exhibiting the activity under 500 nM.
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Étude des conditions de dissociation des hydrates de gaz en présence de gaz acides / Hydrate Mitigation in Sour and Acid Gases

Hajiw, Martha 24 November 2014 (has links)
La demande en énergies fossiles a connu une forte croissance au cours du vingtième siècle et représente aujourd'hui 80% de la consommation énergétique mondiale. Pour répondre à la demande, les industries pétrolières et gazières s'orientent vers de nouvelles sources. 40% des réserves de gaz contiennent un pourcentage important (jusqu'à 20%) de gaz acides (dioxyde de carbone et sulfure d'hydrogène). La production de ces gaz à forte teneur en gaz acides représente un défi pour les industries, étant donné la toxicité du sulfure d'hydrogène et la forte probabilité de corrosion des pipelines en présence d'eau (naturellement produite avec le gaz naturel). D'autre part, l'utilisation des énergies fossiles conduit au changement climatique avec des émissions importantes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le captage et le stockage du CO2 semble être un procédé prometteur. De l'eau est souvent présente lors du transport du gaz naturel et du CO2 capturé. Lors des étapes de production et de transport, les conditions de température et de pression sont sujettes au changement. La condensation de l'eau (à l'origine de la corrosion et donc d'une rupture possible des pipelines) et à la formation de glace et/ou d'hydrates en sont les conséquences principales. Or la formation d'hydrates est un sérieux problème avec un risque de blocage des pipelines. Pour éviter la formation des hydrates, des inhibiteurs chimiques sont utilisés. Il est donc indispensable de bien connaitre les équilibres entre phases pour les différents mélanges considérés pour un fonctionnement et une production en toute sécurité. / The twentieth century has seen an important increase of the fossil energy demand, representing today 80% of world energy consumption. To meet the request, oil and gas companies are interested in new gas fields. 40% of these reserves are acid and sour gases, i.e. the percentage of carbon dioxide and hydrogen sulphide is significant, sometimes over 20% of CO2 or H2S. Natural gas production with high content of acid gases can be a challenge, due to their corrosiveness potential in pipelines in the presence of water and H2S toxicity. On another hand, as a result of world's dependence on fossil energies, the release of carbon into atmosphere is increasing and leads to climate changes. Carbon Capture and Storage (CCS) is one of the most promising ways to reduce CO2 emissions in the atmosphere. Whether in natural gas or carbon dioxide transport, water may be present. During production, transportation and processing, changes in temperature and pressure can lead to water condensation (cause of corrosion, and consequently a possible pipeline rupture), ice and/or gas hydrates formation. Hydrates are a serious flow assurance problem and may block pipelines. To avoid hydrates formation, chemical inhibitors are used. Therefore accurate knowledge of mixtures phase equilibria are important for safe operation of pipelines and production/processing facilities.
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Cdk2 as a model for studying evolutionary selection and therapeutic responses in proliferating cancer cells / Cdk2 : un modèle pour étudier la sélection évolutive ainsi que des réponses thérapeutiques dans des cellules cancéreuses en cours de prolifération

Bacevic, Katarina 15 January 2016 (has links)
Les kinases cycline-dépendantes (CDK) sont des protéines régulatrices essentielles du cycle cellulaire. Elles contrôlent la prolifération cellulaire et sont souvent déréglées dans les cancers. De nombreux inhibiteurs de CDKs ont été élaborés et sont actuellement le sujet d'essais cliniques. Bien que Cdk1 soit un régulateur essentiel de cycle cellulaire, Cdk2 n’est pas nécessaire pour la progression du cycle cellulaire, mais favorise la tumorigenèse. Par conséquent, Cdk2 est une cible thérapeutique prometteuse. L’utilisation des inhibiteurs de kinases pour modifier la prolifération cellulaire s’apparente à appliquer une sélection Darwinienne. Cette sélection peut être modélisée mathématiquement. Cette approche a montré que des avantages sélectifs, mêmes marginaux, peuvent être d'une importance majeure dans la compétition inter-cellulaire et la progression du cancer. Selon ce principe, nous avons fait l’hypothèse que le fait que la Cdk2 ait un rôle mineur dans la progression du cycle cellulaire lui confèrerait le statut de cible pertinente pour une thérapie du cancer. Selon cette hypothèse, son inhibition serait bien tolérée, permettant de réduire le niveau d’activité CDK et ainsi agir contre la prolifération déréglée des cellules. Nous avons supposé qu’au lieu d’éliminer entièrement les cellules les plus prolifératives, qui seraient les plus sensibles au traitement, il serait potentiellement intéressant de les exploiter pour concurrencer l’émergence des cellules résistantes, moins prolifératives. L'utilisation d'un traitement continu à faible dose avec les inhibiteurs Cdk2 pourrait permettre de maintenir cet équilibre. L'objectif de la thèse était d'étudier si Cdk2 confère un avantage prolifératif aux cellules cancéreuses, si les cellules peuvent développer une résistance aux inhibiteurs de CDKs, et si oui, déterminer quels étaient les mécanismes de résistance qui permettent de réduire le « fitness » des cellules prolifératives. Pour répondre à ces questions, nous avons généré des lignées cellulaires ayant des degrés variés de résistance à un inhibiteur spécifique de Cdk2 (inhibant également Cdk1 à des concentrations élevées). Nous avons caractérisé leur capacité à proliférer en comparaison avec des cellules parentales et des cellules isogéniques n’exprimant plus Cdk2 en raison d’un « knock-out » du gène. Bien que dans ces premières cellules le gène Cdk2 est retrouvé non muté et que l'expression de la protéine Cdk2 reste inaltérée, l'activité kinase de Cdk2 est diminuée. Les cellules résistantes à l’inhibiteur prolifèrent efficacement in vitro. Cependant, lors des expériences de compétition avec les cellules parentales, sensibles aux inhibiteurs, elles sont perdantes. Ceci montre que le développement d’une résistance à un inhibiteur de kinase entraîne un désavantage sélectif. Malgré une prolifération normale en l’absence de compétiteurs, ce désavantage est mis en évidence dans une population mixte, validant ainsi l’hypothèse de départ. Nous avons constaté que les Cdk2 KO et les cellules résistantes à l’inhibiteur (R50) ont un métabolisme altéré. Ces cellules sont sensibles à l'épuisement des nutriments et du glucose ainsi qu’à l'hypoxie, malgré un taux de consommation d'oxygène normal, ce qui indique une augmentation de la glycolyse aérobique. Les cellules R50 surexpriment la protéine Cdk6, ce qui peut contribuer à la résistance à l'inhibition Cdk2. De plus elles sont sensibles à l’inhibition des Cdk4/6, cibles référencées dans le traitement de certaines classes de cancer du sein. Enfin, les cellules Cdk2 KO présentent un point de contrôle de la phase S perturbé. Ces résultats suggèrent que des inhibiteurs pharmacologiques ciblant Cdk2 pourraient être synergique avec d’autres traitements, par exemple l’inhibition concomitante de la réplication de l'ADN, de la glycolyse, ou de Cdk6. Cela pourrait ainsi diminuer la prolifération des cellules cancéreuses et empêcher l’émergence d'une résistance thérapeutique. / Cyclin-dependent kinases (Cdk) are essential regulators of the cell cycle that support cell proliferation and are often deregulated in cancer. While Cdk1 is an essential regulator of the cell cycle, Cdk2 is not required for cell cycle progression but promotes tumorigenesis. Therefore, Cdk2 is a promising drug target. Many Cdk inhibitors have been developed and are currently undergoing clinical trials. Darwinian selection can be modelled mathematically, and such studies have shown that even marginal selective advantages can be of great importance in outcomes of cell-cell competition and cancer progression. We hypothesised that the non-essential role of Cdk2 for cell cycle progression may mean that it is a good target for cancer therapy as continual inhibition should be tolerated and should counteract deregulated cell proliferation in cancer. However, as with all chemotherapeutic agents, the development of clinical resistance is likely. We further hypothesized that applying a low-dose treatment with Cdk2 inhibitors should minimize chances of developing resistance, by maintaining competition between robustly proliferating cells that are sensitive to treatment, and resistant cells.The aim of the thesis was to investigate whether Cdk2 confers a proliferative advantage to cancer cells, whether cells can develop resistance to Cdk inhibitors, and if so, whether the mechanisms allowing resistance reduce cellular proliferative fitness.To answer these questions, we have created cell lines with varying degrees of resistance to a selective Cdk2 inhibitor (that at high doses, also inhibits Cdk1) and have characterised their proliferation capacity in comparison with parental cells and isogenic Cdk2 knockout cells. Although in these cells the Cdk2 gene is not mutated and the expression of Cdk2 protein remained unaltered, the kinase activity of Cdk2 is decreased. Similarly, Cdk2 gene knockout (Cdk2 KO) cells have reduced sensitivity to Cdk2 inhibition. Inhibitor-resistant cells proliferate efficiently but are outcompeted by parental, inhibitor-sensitive cells in competition experiments, confirming that inhibitor resistance entails a selective disadvantage. We found that the proliferation of both Cdk2 knockout and inhibitor-resistant (R50) cells is sensitive to nutrient and glucose depletion as well as hypoxia, despite a normal oxygen consumption rate, indicating increased aerobic glycolysis. R50 cells have highly upregulated Cdk6, which may contribute to resistance to Cdk2 inhibition. Moreover, they are sensitised to Cdk4/6 inhibition, which is currently authorised as a treatment for some classes of breast cancer. Finally, Cdk2 knockout cells have an impaired S-phase checkpoint. These results suggest that pharmacological inhibitors targeting Cdk2 might be synthetically lethal with other treatments, eg inhibition of DNA replication, of glycolysis, or of Cdk6. This might diminish cancer cell proliferation and prevent emergence of therapeutic resistance.

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