Conception, synthèse et caractérisation de dérivés diaryl éthers comme nouveaux inhibiteurs directs de la protéine InhA de Mycobacterium tuberculosis

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Abstract
La tuberculose, bien que maladie très ancienne, est toujours une des causes majeures de mortalité due à un agent infectieux unique. En 2021, 10 millions de personnes ont contracté la maladie et 1.5 millions de décès étaient directement imputables à cette dernière. Malgré la disponibilité de toute une panoplie d'antibiotiques, peu d'entre eux s'avèrent efficaces contre l'agent pathogène responsable de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis. Cette inefficacité est principalement due au caractère imperméable de l'enveloppe cellulaire mycobactérienne, composée majoritairement d'acides mycoliques. L'isoniazide, l'antituberculeux de première ligne le plus utilisé, cible la biosynthèse de ces acides mycoliques via la protéine InhA. L'isoniazide agit comme une pro-drogue nécessitant une activation par la protéine KatG. Cependant, l'émergence de résistances lors de l'étape d'activation de l'isoniazide implique la nécessité de développer des inhibiteurs directs d'InhA. Les travaux réalisés durant cette thèse avaient pour objectif de développer de nouveaux inhibiteurs directs d'InhA. Ces derniers ont été développés autour de la structure d'un motif diaryl éther, connu pour sa capacité à inhiber l'enzyme. La chimie combinatoire dynamique combinée à la cristallographie aux rayons X a été utilisée comme méthode de criblage de fragments pour découvrir de nouveaux inhibiteurs. Trois adduits, visualisés directement à l'intérieur du site actif de la protéine, ont ainsi été caractérisés et montrent des interactions avec le portail majeur de la protéine. Dans un autre projet, une nouvelle famille de diaryl éthers comportant trois pharmacophores a été conçue afin d'occuper entièrement le site de liaison du substrat. Une des molécules synthétisées possède une activité inhibitrice inférieure au micromolaire contre InhA. La structure du complexe correspondant a été résolue par cristallographie aux rayons X, mettant en évidence une ouverture inédite d'une des régions de la protéine, appelée portail mineur. Enfin, des approches multi-cibles, ciblant à la fois InhA et le complexe déshydratase HadABC du système FAS II, ont également été développées durant cette thèse. Plusieurs molécules duales ont été produites et montrent une inhibition de l'activité d'InhA de l'ordre du nanomolaire. Ces molécules montrent également une inhibition de la croissance de différentes souches mycobactériennes.

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