Offre de thèse – équipe SCIENCES ANALYTIQUES DES BIOMOLÉCULES
PEPTIDES THÉRAPEUTIQUES ET CONTRÔLE DE LEUR CHIRALITÉ : UN ENJEU MAJEUR EN SCIENCES ANALYTIQUES
Cette thèse s’inscrit dans un projet de recherche d’envergure visant à sonder le chiralité de peptides thérapeutiques en fédérant la grande majorité de l’équipe Sciences Analytiques de l’Institut des Biomolécules Max Mousseron (5 enseignants-chercheurs, 3 personnels techniques). Des travaux préliminaires ont été conduits dans le cadre de deux stages de master 2 et d’une thèse qui arrive à échéance de sa première année. La personne recrutée rejoindra ce collectif de recherche. En raison de propriétés biologiques différentes, le contrôle de la chiralité des médicaments est un enjeu central dans l’industrie pharmaceutique. Pour les peptides thérapeutiques (soit 7 % des médicaments commercialisés de 2015 à 2019), l’épimérisation d’un acide aminé de série L en sa forme D représente une difficulté majeure lors du contrôle des impuretés de synthèse ou générées postadministration. Ainsi, toute impureté qui proviendrait d’une altération d’un centre stéréogénique doit être détectée à l’état de trace ce qui constitue une difficulté majeure à surmonter nécessitant des méthodes analytiques stéréosélectives. En effet, la vérification de l’homochiralité des peptides synthétiques constitués de nombreux résidus implique la séparation efficace des diastéréoisomériques à très faible niveau de contamination(<0,1%) ce qui constitue un important défi analytique dans le développement d’un médicament. Bien que beaucoup d’efforts aient été consacrés aux séparations de diastéréisomères par chromatographie liquide (LC) et électrophorèse capillaire (CE) d’une part, et plus difficilement par spectrométrie de masse (MS) d’autre part, de telles approches, assez peu appliquées aux peptides, n’ont pas réussi à fournir la sensibilité requise. Ce sujet de thèse a donc pour but de développer des méthodes analytiques très robustes capables de détecter et de quantifier un résidu épimérisé (% de forme D) quel que soit le peptide considéré. Parmi les acides aminés qui, au sein d’un peptide, sont sujets à cette conversion optique, nous avons plus particulièrement ciblé l’histidine (His) et l’acide aspartique (Asp). Alors que l’histidine présente une chaîne latérale qui implique une réactivité accrue par rapport aux autres résidus vis à vis de la racémisation lors des protocoles de synthèse en phase solide, l’acide aspartique n’est pas stable in vivo pouvant évoluer sous l’action de l’isomérase L-to-D. L’enjeu est donc double: mettre en place des méthodologies analytiques qui permettront de vérifier l’intégrité optique de peptides thérapeutiques contenant un ou plusieurs résidus histidine pour satisfaire la réglementation de la pharmacopée européenne et par ailleurs de contrôler la stabilité optique de peptides thérapeutiques contenant de l’acide aspartique après administration (profil de dégradation). Le(la) thésard(e) recruté(e) travaillera au sein de l’équipe Sciences analytiques (F12) de l’IBMM (UMR5247). En s’appuyant sur les expertises de l’équipe en spectrométrie de masse et en techniques séparatives pour l’analyse de peptides de synthèse, une approche intégrative sera proposée pour la détection et la quantification des traces d’épimérisation de diverses séquences peptidiques. Elle combinera les méthodes séparatives LC/CE chirales couplées à la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS), et expériences de mobilité ionique (IM). Le parc instrumental requis est disponible dans l’équipe (LC, EC) et à la plateforme LMP (couplages LC/MS/MS). Des tripeptides contenant les résidus His ou Asp serviront de modèles pour établir les méthodes analytiques afin de les déployer et de les optimiser sur des peptides thérapeutiques d’intérêt sélectionnés pour preuve de concept. L’équipe dispose d’une collection de peptides qui peuvent être étudiés pour le développement de méthode. De plus, la plateforme SynBio 3 de l’IBMM pourra être sollicitée pour préparer des peptides qui seraient nécessaires aux études analytiques selon le déroulement de la thèse et les avancées obtenues.
La thèse sera dirigée par la Professeure Christine ENJALBAL (pilotage des recherches en spectrométrie de masse), et encadrée par la Professeure Catherine PERRIN qui apportera son expertise en techniques séparatives. Le suivi de la formation et d’avancement des recherche se fera lors de réunions hebdomadaires (les 3 encadrants sont localisés sur le même site au 3ème étage du Bâtiment Balard Recherche) ainsi que par l’organisation de Comités de Suivi de Thèse (CSI) annuels.
Résultats attendus
Développement d’une technologie de couplage permettant la détection et la quantification de trace d’épimérisation au niveau des résidus Asp ou His.
Références bibliographiques
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