Résumé
Les anticorps présentent d’extraordinaires capacités de reconnaissance pour leurs cibles, mais leur poids moléculaire élevé et leur faible stabilité en milieu biologique freinent le développement de leurs applications. Ce travail de thèse porte donc sur le développement d’anticorps artificiels, présentant un poids moléculaire réduit et une meilleure stabilité. Ce manuscrit de thèse est divisé en trois chapitres, présentant dans un premier temps l’état de l’art des différents mimes d’anticorps protéiques, peptidiques et des matériaux présentant des capacités de reconnaissance pour une cible (les polymères à empreintes moléculaires), suivi des deux axes de développement du projet : la synthèse de mimes peptidiques d’un nanobody et la mise au point de polymères à empreintes moléculaires capables de reconnaître une protéine.Le premier chapitre commence par une description structurelle et biologique des anticorps ainsi que leurs intérêts thérapeutiques, suivi d’un descriptif de mimes protéiques obtenus par expression recombinante. Ensuite, différents dérivés peptidiques sont présentés, ainsi que différentes stratégies pour une présentation multivalente de ces dérivés peptidiques. Enfin, une description des polymères à empreintes moléculaires est présentée ainsi que leur utilisation comme potentiels anticorps artificiels.Le deuxième chapitre porte sur la synthèse de mimes du nanobody anti-mésothéline. Une brève introduction décrit l’intérêt de la mésothéline comme cible thérapeutique ainsi que le développement du nanobody anti-mésothéline, le modèle d’étude. Les séquences peptidiques d’intérêt ont été déterminée à partir des régions déterminant la complémentarité du nanobody. Dans un premier temps, des dérivés peptidiques linéaires puis cycliques ont été synthétisés et leur affinité pour la cible a été évaluée. Dans un second temps, ces dérivés peptidiques ont été greffés sur des nanoparticules de silice, afin d’augmenter leur affinité par un effet combiné d’avidité et de multivalence. Ces nanoparticules ont été caractérisées et leur affinité pour la cible a été évaluée.Le troisième chapitre porte sur le développement des polymères à empreintes moléculaires de protéines. Afin de réaliser ces matériaux dans un milieu biocompatible permettant de conserver la structure des protéines, le procédé sol-gel a été choisi comme méthode de polymérisation. Dans un premier temps, de nouveaux monomères fonctionnels capables d’être engagés dans ce procédé et également d’établir des interactions avec les protéines ont été développés et ont été utilisés pour fonctionnaliser différents supports à base de silice afin d’en moduler les propriétés. Dans un second temps, ces nouveaux monomères fonctionnels ont été utilisés pour le développement d’empreintes de protéines dans des conditions biocompatibles. Enfin, cette méthode de synthèse d’empreintes a été adaptée à différents supports pour élargir le champ des applications de ces matériaux.Au cours de cette thèse, deux stratégies ont été mises au point pour obtenir des mimes d’anticorps. Ces deux stratégies ont abouti au développement de nouveaux dérivés peptidiques ainsi qu’à leur modification pour leur greffage sur des nanoparticules, ainsi qu’au développement de nouveaux monomères fonctionnels permettant la synthèse d’empreintes de protéines. Différentes perspectives sont envisagées pour ces deux stratégies. D’une part, afin d’améliorer les propriétés de reconnaissance des nanoparticules mimes du nanobody anti-mésothéline, un motif PEG peut être ajouté pour obtenir une meilleure présentation des peptides. D’autre part, pour éviter l’utilisation de protéines entières lors de la synthèse des empreintes, la synthèse d’empreintes d’épitopes structurés est envisagée.