Notre équipe a récemment développé une méthode polyvalente permettant de préparer des dérivés complexes de C60 hexa-adduits fonctionnalisés. Cette méthodologie permet d'obtenir des produits aux caractéristiques originales. Le C60 central agit comme un support central peu réactif, autour duquel des fonctionnalités sont réparties dans un espace octaédrique parfaitement défini. La première partie de ce travail de thèse a consisté à exploiter cette méthodologie pour créer des C60 hexa-adduits polycationiques aux propriétés de transfection remarquables. Dans un second temps, les dendrons polyamines synthétisés ont été mis à profit pour créer des structures supramoléculaires de C60 hexa-adduits, sous forme micellaire. Par la suite, l'étude de ces assemblages a orienté nos investigations vers l'élaboration de dérivés de C60 hexa-adduits mannosylés multivalents résultant d'un assemblage supramoléculaire, dont leurs possibles applications biologiques sont actuellement à l'étude. En parallèle une synthèse covalente a permis d'obtenir un "équivalent dendritique" de C60 hexa-adduit multimannosylé. Partant du constat que notre méthodologie est efficace principalement pour des dérivés de C60 hexa-adduits qui ont une régio-sélectivité particulière, la dernière partie a été consacrée au développement de nouvelles voies de synthèses qui pourront permettre de créer des dérivés de C60 avec un contrôle régio-sélectif original.

La dualité hydrophobe/hydrophile des molécules amphiphiles est à l'origine de leur autoassemblage en solution, sous forme de nombreuses structures supramoléculaires, telles que les micelles. Ce travail de thèse présente la formation, la caractérisation et l'étude de nouvelles micelles diacétylèniques photopolymérisables. Une première partie décrit ainsi lasynthèse de nouvelles micelles cationiques et l'étude de leur utilisation en tant qu'agent de transfert de gènes. Dans une seconde partie, nos travaux présentent l'étude de micelles polydiacétylèniques, porteuses de têtes polaires octaéthylèneglycol, comme potentiel système de délivrance de médicament. Les propriétés d'encapsulation de ces micelles ont été évaluées en présence d'un dérivé fullerène fluorescent. Puis, l'incorporation d'une sonde membranaire dans leur couronne lipophile a permis de réaliser une étude de leurs propriétés de délivrance in vitro. Une étude préliminaire de leur biodistribution in vivo a également été réalisée par tomographie à émission monophotonique grâce à la chélation d'un isotoperadioactif sur la surface des micelles. Enfin une dernière partie présente l'analyse de deux nouveaux auto-assemblages tubulaires obtenus au cours de nos travaux.

En nanomédecine, une nouvelle approche consiste à développer des vecteurs synthétiques pour co-délivrer au sein d’une cellule tumorale, un anticancéreux ainsi qu’un siARN, capable de supprimer l’expression d’une protéine impliquée dans les mécanismes de résistance. Les travaux décrits dans ce manuscrit ont été consacrés à la synthèse de nano-vecteurs micellaires pour la délivrance simultanée de ces deux agents thérapeutiques. Une première partie décrit la synthèse et la formulation de micelles nanométriques diacétyléniques photopolymérisables conçues pour délivrer efficacement un siARN. Les propriétés d’encapsulation et de délivrance de ces micelles ont ensuite été étudiées in vitro et in vivo pour une application en thérapie combinatoire. Enfin, une dernière partie présente la fonctionnalisation par interaction électrostatique de ces vecteurs cationiques avec des anticorps préalablement modifiés par des oligonucléotides anioniques pour réaliser un ciblage actif des cellules tumorales. / In the nanomedecine field, a new approach consists in developing synthetic vectors able to co-deliver into a cancer cell, an antitumoral drug and siRNAs that target protein(s) involved in MDR. The work described in this manuscript was dedicated to the development of micellar nanovectors for the intracellular co-delivery of these two therapeutic agents. The first part details the synthesis and the formulation of nanometric photopolymerized diacetylenic micelles adapted for the delivery and intracellular release of the siRNA. Then, the encapsulation and delivery properties of these micelles, bearing histidine polar heads have been investigated in vitro and in vivo for the application of combination therapy. Finally, the last part presents the functionalization by electrostatic interaction of these cationic vectors with antibodies, priorly modified by anionic oligonucleotides. This original and versatile system allowed achieving an active targeting of tumoral cells.

La dualité hydrophobe/hydrophile des molécules amphiphiles est à l’origine de leur autoassemblage en solution, sous forme de nombreuses structures supramoléculaires, telles que les micelles. Ce travail de thèse présente la formation, la caractérisation et l’étude de nouvelles micelles diacétylèniques photopolymérisables. Une première partie décrit ainsi lasynthèse de nouvelles micelles cationiques et l’étude de leur utilisation en tant qu’agent de transfert de gènes. Dans une seconde partie, nos travaux présentent l’étude de micelles polydiacétylèniques, porteuses de têtes polaires octaéthylèneglycol, comme potentiel système de délivrance de médicament. Les propriétés d’encapsulation de ces micelles ont été évaluées en présence d’un dérivé fullerène fluorescent. Puis, l’incorporation d’une sonde membranaire dans leur couronne lipophile a permis de réaliser une étude de leurs propriétés de délivrance in vitro. Une étude préliminaire de leur biodistribution in vivo a également été réalisée par tomographie à émission monophotonique grâce à la chélation d’un isotoperadioactif sur la surface des micelles. Enfin une dernière partie présente l’analyse de deux nouveaux auto-assemblages tubulaires obtenus au cours de nos travaux. / The hydrophobic/hydrophilic duality of amphiphilic molecules is at the origin of their selfassembly in solution, into many supramolecular structures such as micelles. This thesis presents the formation, characterization and study of new photopolymerizable diacetylenic micelles. The first part describes the synthesis of new cationic micelles and the study of theiruse as gene transfer agent. In the second part, our work presents the study of polydiacetylene micelles, bearing polar heads octaétylèneglycol as potential drug delivery system. The encapsulation properties of these micelles were first evaluated in the presence of a fluorescent fullerene derivative. Then, the incorporation of a membrane probe in their lipophilic shell has allowed a study of their in vitro delivery properties. Finally a study of their in vivo biodistribution was also carried out by single photon emission tomography through the chelation of a radioactive isotope on micelle surface. Finally the last part presents theanalysis of two new tubularself-assemblies, obtained during our work.

Notre équipe a récemment développé une méthode polyvalente permettant de préparer des dérivés complexes de C60 hexa-adduits fonctionnalisés. Cette méthodologie permet d’obtenir des produits aux caractéristiques originales. Le C60 central agit comme un support central peu réactif, autour duquel des fonctionnalités sont réparties dans un espace octaédrique parfaitement défini. La première partie de ce travail de thèse a consisté à exploiter cette méthodologie pour créer des C60 hexa-adduits polycationiques aux propriétés de transfection remarquables. Dans un second temps, les dendrons polyamines synthétisés ont été mis à profit pour créer des structures supramoléculaires de C60 hexa-adduits, sous forme micellaire. Par la suite, l’étude de ces assemblages a orienté nos investigations vers l’élaboration de dérivés de C60 hexa-adduits mannosylés multivalents résultant d’un assemblage supramoléculaire, dont leurs possibles applications biologiques sont actuellement à l’étude. En parallèle une synthèse covalente a permis d’obtenir un «équivalent dendritique» de C60 hexa-adduit multimannosylé. Partant du constat que notre méthodologie est efficace principalement pour des dérivés de C60 hexa-adduits qui ont une régio-sélectivité particulière, la dernière partie a été consacrée au développement de nouvelles voies de synthèses qui pourront permettre de créer des dérivés de C60 avec un contrôle régio-sélectif original. / Our team has recently built a polyvalent method that gives complex functionalized C60 hexa-adducts. This methodology permits to obtain products with original features. C60 acts as an inert scaffold, around which functionnalities are distributed in a well-defined octahedral space. The first part of this thesis describes exploitation of this methodology to create polycationics C60 hexa-adducts, which have shown remarkable gene delivery capabilities. Next, the synthetized polyamine dendrons were used to build supramolecular structure of C60 hexa-adducts, as micellar forms. The study of these self-assembled structures has guided us to design micelles of mannosylated C60 hexa-adducts, which biological applications are under investigation. In parallel a covalent synthesis has furnished a dendrimers-like multimannosylated C60 hexa-adduct. Based on the observation that our methodology to create C60 hexa-adduct is efficient only for a specific regio-selectivity, the last part of this thesis was devoted to the development of new synthetic routes to obtain C60 derivates with an original regio-selective control.