La dépression est l’un des troubles mentaux les plus fréquents de nos jours. C’est une maladie liée en général à un déficit en neurotransmetteurs monoaminergiques (sérotonine, noradrénaline et dopamine). Les antidépresseurs actuels agissant via des mécanismes monoaminergiques présentent de nombreux effets secondaires et peuvent conduire à une accoutumance. L’une des approches impliquerait le ciblage des récepteurs mélatoninergiques afin de resynchroniser les rythmes circadiens qui sont perturbés dans certaines pathologies du système nerveux central, notamment la dépression. La conception de ligands non monoaminergiques et possédant des propriétés chronobiotiques constituerait une stratégie prometteuse.L’agomélatine (Valdoxan®) issue d’une collaboration entre le laboratoire de chimie thérapeutique (EA4481 - GRIIOT) et les laboratoires Servier est commercialisée depuis 2009 pour le traitement de la dépression majeure. Ce bioisoster naphtalénique de la mélatonine possède un mécanisme d’action innovant. Elle se distingue par ses propriétés agoniste non sélectif des récepteurs mélatoninergiques MT1 et MT2 et antagoniste des récepteurs 5-HT2c.L’objectif de ce travail réside dans la conception et la synthèse de nouveaux ligands successeurs de l’agomélatine présentant un profil pharmacologique et pharmacocinétique amélioré. Différentes pharmacomodulations ont été réalisées sur l’agomélatine. Les stratégies de «Drug Design» notamment le principe de bioisostérie ont été appliquées, nous permettant ainsi la synthèse de nouvelles familles de composés présentant des profils pharmacologiques intéressants. / Nowadays, depression related to a deficit in nonoaminergic neurotransmitters, is the most frequent mental illness. Available antidepressive drugs acting through monoamnergic mechanisms possess a lot of side effects and can lead to an addiction. One approach involves targeting melatoninergic receptors to resynchronize circadian rhythms, which are known to be perturbed in some pathology related to nervous central system as depression. So conception of non-monoaminergic ligands with chronobiotic properties would constitute a promising strategy.Agomelatine (Valdoxan®) a novel antidepressant developed by Servier and our laboratory (EA4481 - GRIIOT) was granted marketing authorization in 2009 for the treatment of major depressive disorder. This naphthalen analogous of melatonin possess an innovative mechanism. It acts as a non selective melatoninergic MT1/MT2 receptors agonist and a serotonin 5-HT2c receptor antagonist.The aim of this work is to design and synthesize new potential successors of agomelatine with an improved pharmacological and pharmacokinetic profile. Drug Design strategies such as bioisosterism were applied to allow the elaboration of new series of compounds with interesting pharmacological profiles.

Cette thèse s'inscrit dans une volonté de développer de nouvelles architectures hétéroaromatiques susceptible de montrer un potentiel thérapeutique. Pour cela la synthèse de dihydrofuro[2,3-b]pyridines et dihydropyrano[2,3-b]pyridines hautement et diversement fonctionnalisées est apparue particulièrement intéressante notamment en vue de l'obtention de nouveaux analogues sérotoninergiques. L'accès à ces nouveaux squelettes a été réalisé via une réaction intramoléculaire de Diels-Alder à demande électronique inverse avec des 1,2,4-triazines. <br /><br />Pour ce faire, des 3-méthylsulfanyl-1,2,4-triazines ont été mis à réagir avec différents nucléophiles permettant l'introduction d'alcynes convenablement substitués. La réactivité de ces alcynes selon une réaction de Diels-Alder à demande électronique inverse a été explorée. L'activation par micro-ondes de la réaction de cycloaddition s'est avérée très efficace. Des dihydrofuro[2,3-b]pyridines diversement substituées en position 2, 3, 4, et/ou 6 et des dihydropyrano[2,3-b]pyridines substituées en position 3, 4, 5 et/ou 7 ont été synthétisées avec de bons rendements.

L’hypothèse d’un lien entre valvulopathies et surexpression du système sérotoninergique fait suite aux lésions valvulaires observées lors de tumeurs carcinoïdes (taux sanguins de 5-HT élevés) et lors de l’utilisation chronique d’agonistes sérotoninergiques 5-HT2 (comme les dérivés de l’ergot de seigle, les fenfluramines). Le dogme actuel repose sur un effet prolifératif de la sérotonine, activant des cellules résidentes valvulaires, mais ne suffit pas à expliquer la dégénérescence de bioprothèses acellulaires. Nos travaux ont permis d’identifier des cellules progénitrices endothéliales (CD34+/CD309+), exprimant les récepteurs 5-HT2A et 5-HT2B, au sein de lésions valvulaires humaines aortiques et mitrales, quelle que soit l’étiologie de leur dégénérescence. Ils ont permis de mettre en évidence un rôle double de la sérotonine dans la dégénérescence valvulaire : 1) la stimulation des récepteurs 5-HT2B contribue à la mobilisation sanguine des progéniteurs CD34+ (recrutés à partir de la moelle osseuse, et migrant dans le tissu valvulaire), 2) le rôle des récepteurs 5-HT2 dans la transdifférenciation des progéniteurs endothéliaux en cellules activées, au sein de la matrice valvulaire. La suite de ce travail permettra de développer 1) un biomarqueur prédictif d’atteinte valvulaire, dans des populations à haut risque, 2) de développer un modèle cellulaire de valvulopathie pour étudier les mécanismes impliqués dans le remodelage valvulaire et leurs voies de signalisation, et 3) de déterminer des cibles thérapeutiques autour du système sérotoninergique, permettant de ralentir la progression des lésions et retarder l’exérèse chirurgicale, seule alternative actuelle.Abstract / Several studies have established an association between some cardiac valve injuries and overexpression of the serotonergic system. Valve lesions are observed following carcinoid tumours (with high blood levels of 5-HT) and during the chronic use of 5-HT2 serotonergic agonists (ergot derivatives or fenfluramines). The current dogma is based on a mitogenic effect of serotonin, by activating 5-HT2B receptors, leading to resident valvular cells proliferation, but does not explain the degeneration of acellular cardiac bioprosthesis. Our work identified endothelial progenitor cells (CD34 + / CD309 +), expressing 5-HT2A and 5-HT2B receptors, in human aortic and mitral valve lesions, regardless of the etiology of their degeneration. Our work highlights the dual role of serotonin in valvular degeneration: 1) stimulation of the 5-HT2B receptor contributes to blood mobilization of CD34+ progenitors (recruited from the bone marrow, and migrating in the valve tissue), 2) the role of 5-HT2 receptors in the transdifferentiation of endothelial progenitor cells in activated valvular cells. The results of this work could drive to the development of 1) a predictive biomarker of cardiac valve injuries in high-risk populations, 2) a model to study heart valve disease cellular and molecular mechanisms, and 3) identify therapeutic targets around the serotonergic system, to slower the progression of the lesions and delay surgical replacement, the only current alternative.