Thèse Photoswitchs Moléculaires Utilisant la Lumière Visible en Milieu Aqueux Relations Structure-Propriété et Applications en Photopharmacologie H/F - Université Grenoble Alpes

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : Département de Pharmaco chimie Moléculaire
Direction de la thèse : Romain HAUDECOEUR ORCID 0000000262714717
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

La photopharmacologie propose une approche innovante pour contrôler précisément l'action de médicaments [1,2]. Elle repose sur l'utilisation de photoswitchs, des structures moléculaires capables de s'interconvertir entre deux formes isomères par l'exposition à des lumières de longueurs d'onde particulières. Idéalement, ce type de système comprend un seul isomère biologiquement actif pouvant être formé à la demande dans une zone et une temporalité spécifiques, permettant de confiner son action et d'éviter des phénomènes de toxicité ou de persistance dans l'environnement. Depuis ses débuts, la photopharmacologie s'est construite presque exclusivement à travers l'utilisation d'azobenzènes comme photoswitchs [3]. Ces molécules constituent des photoswitches efficaces, notamment par la grande différence de géométrie entre la forme stable E et la forme instable Z. Cependant, la lumière UV (~360 nm) requise pour l'isomérisation EZ est peu pénétrante et potentiellement nocive, ce qui limite leurs applications in vivo et cliniques. Des structures moléculaires alternatives ont récemment émergé qui permettent d'atteindre le spectre visible, en particulier les hémiindigos [4] et les hémithioindigos [5,6] (~450-490 nm ZE, ~530-590 nm EZ). Plusieurs études fondamentales ont permis de souligner leur efficacité, mais très peu d'applications biologiques et pharmacologiques ont été proposées [7,8], et les modifications structurales se sont limitées à quelques sites spécifiques. Nous nous proposons donc, à partir de résultats prometteurs [9], d'étendre la connaissance fondamentales des propriétés de ces systèmes en milieu physiologique, notamment par l'exploration des différents sites de substitution, et de produire des preuves de concept pour l'utilisation de ces potentiels agents photopharmacologiques pour des applications in vitro et in vivo. La thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet national, HELIOPHORE, porté par le laboratoire et regroupant cinq équipes pluridisciplinaires en France.

La thèse s'inscrit dans le contexte d'un projet national, HELIOPHORE (https://www.pepr-luma.fr/projet/heliophore/), financé par le PEPR LUMA dans le cadre de France 2030. Ce projet stratégique regroupe cinq équipes de recherche en France, avec des compétences allant de la chimie théorique à la biologie animale, en passant par la synthèse organique, la photochimie et la pharmacologie. La thèse intègre donc une forte composante interdisciplinaire et un environnement hautement collaboratif, permettant de se fixer des objectifs ambitieux de transposition de résultats prometteurs obtenus in vitro vers des modèles précliniques, un verrou scientifique majeur aujourd'hui en photopharmacologie.

Le·la candidat·e doit être titulaire d'un master de chimie, préférentiellement de chimie organique ou de chimie-biologie, et disposer d'une expérience de synthèse chimique en laboratoire. L'ouverture d'esprit et la volonté d'apprendre au-delà de la discipline de départ sont des pré-requis importants pour ce projet situé à l'interface chimie organique / chimie physique / biochimie.