Les lipoamino acides : des vecteurs d'absorption pour l'administration transmembranaire de biomécules

Christian Bijani

Description

Sous la direction de Eric Joël Dufourc
Thèse soutenue le 09 mars 2010: Bordeaux 1
Ce travail de thèse a pour objectif de développer des voies d’administrations moins contraignantes pour le patient que la voie injectable traditionnellement utilisée pour la délivrance de peptides et de protéines thérapeutiques. Nous nous sommes donc intéressés dans ce travail à la formulation de ces peptides et protéines par la réalisation de systèmes colloïdaux formés de vecteurs amphiphiles, les lipoamino acides (LAAs). Ces systèmes colloïdaux protéines/LAAs sont destinés à l’administration de peptides et protéines par voie nasale et par voie cutanée. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec une industrie bordelaise spécialisée dans la formulation de principes actifs. La première partie de la thèse décrit la formation colloïdale de LAAs et de protéines thérapeutiques pour l’administration par voie nasale. Des études en dichroïsme circulaire nous ont donné des informations sur la structure secondaire des protéines dans le colloïde formé. L’analyse en diffusion dynamique de la lumière nous a apporté des informations sur la taille des complexes colloïdaux protéine-LAAs. La modélisation moléculaire nous a permis d’étudier la structure atomique de ces complexes colloïdaux. Enfin, pour évaluer la perméabilité membranaire de ces colloïdes, des études in vitro sur cellules nasales et des études précliniques ont été réalisées. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés au développement d’une formulation colloïdale à base de LAAs et de cyclosporine en vue du traitement par voie locale du psoriasis. L’efficacité de la formulation a été testée par RMN du deutérium grâce au développement et à la validation de modèles lipidiques de peau saine et psoriasique.
-Diffusion dynamique de la lumière
-Dichroïsme circulaire
-Modélisation moléculaire
-Protéines thérapeutiques
-Synthèse de lipoamino acides
-Voie nasale
-Voie cutanée
-Colloïdes
-RMN des solides du deuterium
-Cyclosporine A topique
-Modèle de stratum corneum sain
-Modèle de stratum corneum psoriasique
The aim of this thesis is to develop less constraining administration pathways than the injectable way traditionnaly used for the delivery of therapeutic peptides and proteins. In this work we focus in the formulation of these peptides and proteins by formation of colloidal system with amphiphilic vectors, the lipoamino acids (LAAs). These colloidal systems proteins/LAAs are intended for the administration of peptides and proteins by nasal and cutaneous pathways. This work was completed in collaboration with an industry located in Bordeaux and in the formulation of active ingredients. The first part of the thesis describes the colloidal formation of LAAs and therapeutic proteins for an administration by nasal route. Studies with circular dichroism gave information on the secondary structure of proteins in the colloid. Analysis using dynamic light scattering brought information on the size of the protein-LAAs colloidal complexes. Molecular modeling enabled us to study the atomic structure of these colloidal complexes. Finally, to evaluate the membrane permeability of these colloids, in vitro studies on nasal cells and preclinical studies were performed. In the second part, we developed a colloidal formulation containing LAAs and cyclosporine for treatment of psoriasis by local/topical administration. The effectiveness of the formulation was tested by solid state deuterium NMR on original lipidic models of healthy and psoriatic skin developed in the laboratory.
Source: http://www.theses.fr/2010BOR14006/document

Sujets

• Dichroïsme circulaire
• Modélisation moléculaire
• Colloïde

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 85
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Nº d’ordre : 4006






THÈSE

PRÉSENTÉE A

L’UNIVERSITÉ BORDEAUX 1

ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES CHIMIQUES

Par Christian BIJANI, Ingénieur ENSTBB

POUR OBTENIR LE GRADE DE

DOCTEUR
SPÉCIALITÉ : Chimie-Physique

Les lipoamino acides : des vecteurs d’absorption pour
l’administration transmembranaire de biomolécules

Directeur de recherche : Eric J. Dufourc




Soutenue le : 09 mars 2010

Devant la commission d’examen formée de :

Mme. CANSELL, Maud Professeur de l’Institut Polytechnique de Bordeaux Rapporteur
M. BRISSON, Alain Professeur de l’Université de Bordeaux I Président
M. DOULIEZ, Jean-Paul Directeur de recherche de l’INRA de Nantes Rapporteur
M. TESTET, Eric Maître de conférence de l’Université Bordeaux II Examinateur
M. BROUSSAUD, Olivier Directeur Scientifique Examinateur
M. DUFOURC, Eric J Directeur de Recherche CNRS Directeur de thèse













à Lina…



Remerciements
La présente étude n’aurait pas été possible sans le soutien de certaines personnes. Et je
ne suis pas non plus capable de dire dans les mots qui conviennent, le rôle qu’elles ont pu
jouer à mes côtés pour en arriver là. Cependant, je voudrais les prier d’accueillir ici toute ma
gratitude.
Mes premiers remerciements vont à mon directeur de thèse, Erick Joël Dufourc, qui a
su, au cours de ces trois années, orienter mes recherches aux bons moments et m’a fait
découvrir cette merveilleuse technique qu’est la RMN. Malgrè sa charge de travail importante
il a toujours été disponible pour d’intenses et rationnelles discussions. Je le remercie
également pour ses généreux secours notemment en fin de thèse lorsque tout semblait perdu…
Pour tout cela, sa confiance et son soutien moral, je le remercie vivement.
Je remercie les rapporteurs de cette thèse Maud Cansell et Jean-Paul Douliez pour la
rapidité avec laquelle ils ont lu mon manuscrit et l’intérêt qu’ils ont porté à mon travail. Merci
également aux autres membres du jury qui ont accepté de juger ce travail : Olivier
Broussaud, Alain Brissond et en particulier Eric Testet, Maître de conférences à
l’Université Bordeaux II qui a été l’un de mes professeurs à l’ESTBB et qui m’a grandement
soutenu pour mon entrée dans la vie active.
La qualité et la continuité des données présentées ici sont le fruit d’un travail d’équipe
sur le terrain et de maintenance soutenue des apareils de RMN... J’ai pour cela pleinement
profité de la présence et de l’efficacité d’Axelle Grelard qui m’a également initiée à la
technique RMN. Je la remercie pour sa disponibilité dont j’ai parfois peut-être abusé.
J’ai eu également le plaisir de collaborer avec Juan Elezgaray et Clément Arnarez
qui ont effectués un travail de modélisation remarquable, ce qui a contribué à apporter une
plus grande crédibilité à ce travail de recherhce. Je les remercie vivement.
Un grand merci à Sébastien Buchoux pour avoir donné de son temps afin de
développer ces petits outils informatiques redoutable d’efficacités. Tu m’as fait gagner un
temps précieux, je t’en remercie.
Je tiens à remercier la région Aquitaine et l'ANRT pour leur soutien financier.

Un merci également à Olivier, Hannah, Vanessa et Jeannot qui ont été mes
collègues de bureau et qui sont également mes amis. Olivier, j’ai adoré nos parties acharnées
de petite balle blanche. Tu n’auras pas rèussis à me battre mais tu as bien progressé à mes
côtés petit Padawan ;) Hannah et Vanessa je n’oublierai jamais le congrès que nous avons fait
ensemble, le cadre était magnifique, les pizzas succulentes, les réceptions superbes et les
communiations scientifiques extrêmement intéressantes, surtout celle avec « l’anneau qui
bouge ». Jeannot, tu es un être exceptionnel même si des fois tu boudes un peu, ne change
surtout pas et merci pour les cours….De même, je remercie mes collègues de Physica
Pharma : Fabien, Sophie, Céline, Sabrina, Delphine avec qui j’ai partagé de superbes
moments durant toutes ces années
Il y a une personne de très grande importance dans ma vie, qui m’accompagne et qui
me soutient tout le temps par la force et l’énergie qui lui sont disponibles. Il s’agit de Fériana
Bijani, ma merveilleuse, splendide et vertueuse épouse, dont je ne pourrai mesurer l’apport
dans l’accomplissement de ce travail. Dans tout ce que j’ai pu souffrir et obtenir, elle a été
l’autre moi. Je te remercie infiniment.
De plus, mes remerciements seraient incomplets, si je ne fais pas mention de mes
enfants, qui ont pu m’apporter la force nécessaire pour accomplir cette rude tache. Je vous
adresse mes chaleureux remerciements, Lina et Samy Bijani.
Comment peut-on échouer avec une telle armée derrière soi ?
Pour clore ce préambule, je souhaiterais préciser un dernier point. Dans une société où tout
est, à l’image de la banque, rapidité, compétitivité, rentabilité, je revendique avoir fait, pour la
première fois de ma vie, au travers de ce travail de thèse et dans l’esprit du philosophe et
essayiste Pierre Sansot, « l’éloge de la lenteur » et son bon usage. En effet, il m’a fallu du
temps pour dessiner les contours de mon sujet, comprendre ce que j’observais, avoir un
certain recul, mettre en forme une thèse…. prendre en fait le temps nécessaire à tout travail de
recherche.



-Abbréviations-
-1-

1H : Isotope de l’hydrogène de masse égale à 1 unité de masse atomique

-2-

2H : Isotope de l’hydrogène de masse égale à 2 unités de masse atomique

-A-

ADN : Acide désoxyribonucléique
AMPc : Adénosine MonoPhosphate cyclique
APCs : Cellules présentatrices d’antigène
ARNm : Acide Ribonucléique messager
AUC : Area Under the Curve (Aire sous la courbe)

-B-

BEGM : Bronchial Epithelial Cell Growth Medium (Milieu de croissance epitheliale
bronchique)
BSA : Bovine Serum Albumine (Sérum Albumine Bovine)

-C-

CaSR : Calcium Sensing Receptor (Récepteur sensible au calcium)
CD : Circular Dichroism (Dichroïsme Circulaire)
CDC : Cell Division Cycle (Cycle de division cellulaire)
CER : Céramide
CH : Cholestérol
CS : Sulfate de cholestérol
CMC : Concentration Micellaire Critique
CsA : Cyclosporine A
CV : Cocoyl valine

-D-

2 1D : Coefficient de Diffusion (m .s )
DCC : dicyclohexylcarbodiimide
DCU : dicyclohexylurée

DLS : Dynamic Light Scattering (Diffusion dynamique de la lumière)
Dlg : Discs large protein
DMEM : Dulbecco's Modified Eagle Medium (Milieu essentiel minimum de Dulbecco)
DOSY : Diffusion-ordered spectroscopy

-E-

EPO : Erythropoïétine

-F-

FID : Free Induction Decay
FT : Transformée de Fourrier

-H-

-34 -1H : Constante de Plank (6,62.10 J.s )
HBSS : Hank’s balanced salt solution
hGH : Human Growth Hormone (Hormone de Croissance Humaine)
HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Correlation (Corrélation hétéronucléaire)

-I-

IL2 : Interleukine 2
IV : Intraveineux

-J-

JAM : junctional adhesion molecule (Molécule d’adhésion de jonctions intercellulaires)

-K-

-23K : constante de Boltzmann (1,3807.10 J/k)

-L-

LAAs : Lipoamino acides
LDH : lactate déshydrogénase
LUV : large unilamellar vesicles

-M-

M : Molaire (1 Mole par litre)
M : Moment d’ordre 1 1

MAG : membrane associated guanylate kinase with inverted domain structure
MLV : multilamellar vesicles (vésicules multilamellaires)
MMAD : Mass Median Aerodynamic Diameter
MUPP1 : multi-PDZ domain protein 1

-N-

NAD : Nicotinamide Adénine Dinucléotide
NHS : N-hydroxysuccinimide
-O-

OA : Oleic Acid (Acide Oléique)

-P-

PA : Palmitic acid (Acide palmitique)
PAD : Amplificateur discriminent à pul