Thèse Ciblage du Récepteur de l'Autophagie P62 pour Réguler la Protéaphagie à l'Aide de Molécules Chimiques Chimériques de Type Autotac et Dendrimères H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : LCC - Laboratoire de Chimie de Coordination Direction de la thèse : Manuel RODRIGUEZ ORCID 0000000154454495 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2027-02-26T23:59:59 Le rôle de l'autophagie dans le développement de nombreuses pathologies souligne l'importance de ce processus pour la santé et la maladie. Par exemple, dans le lymphome à cellules du manteau (LCM) résistant à l'inhibiteur du protéasome Bortézomib (BTZ), la protéaphagie semble jouer un rôle majeur dans la réponse à cet inhibiteur. Le récepteur d'autophagie p62 joue un rôle crucial en dirigeant le protéasome vers les autophagosomes pour induire sa dégradation lysosomale. Dans le cancer du pancréas avec des mutations de VPS34 nous avons constaté une augmentation du niveau de p62, suggérant une hyperactivité de ce récepteur dans ces deux types de cancer. Les inhibiteurs de p62 disponibles sont limités et ne sont efficaces qu'à des concentrations micro-molaires, ce qui entraîne des effets secondaires. Dans ce projet nous cherchons à développer des molécules dégradant p62 par la voie de l'autophagie (AUTOTACs) ou à inhiber son activité d'échafaudage moléculaire en interférant avec son action (dendrimères). En fonction de ces résultats, des dendrimères dégradatifs pourraient aussi être développés. Les laboratoires d'accueil ont déjà travaillé et développe ce type de molécules thérapeutiques. Certains de ces molécules ont déjà été prouvé d'être efficaces pour le traitement de modèles de cancers utilisées. Le projet s'appuiera sur une approche intégrée combinant modélisation moléculaire, chimie de synthèse, techniques biophysiques, biochimiques et de biologie cellulaire pour évaluer l'affinité, la spécificité et l'activité de ces molécules chimériques. Les modèles de cancer utilisés sont disponibles et une partie des molécules chimiques ont été synthétisé bien que leur caractérisation reste à faire. Toutes les techniques nécessaires pour le déroulement de ce projet sont des techniques d'usage courent dans les laboratoires participants. Pour ce projet nous avons défini 4 objectifs principaux :
1. Synthèse des AUTOTACs ciblant p62.
2. Évaluation de l'affinité et spécificité « in vitro » et « in vivo »
3. Développement de molécules chimiques multivalentes
4. Caractérisation biophysique, biochimique et biologique
Méthodes par objectif spécifique :
1. Synthèse des AUTOTACs ciblant p62. Des AUTOTACs ciblant p62 seront développés à partir de dérivés du ligand YOK-2204 associés à la ligase d'ubiquitine TRIM24 qui participe à l'activation de l'autophagie dans le LCM (Bouvier et al 2025). De cette façon un double mécanisme d'action sera ciblé. La conception des composés reposera sur des approches de modélisation moléculaire afin d'identifier des modifications structurales susceptibles d'améliorer l'interaction avec le domaine ZZ de p62. Différentes architectures d'AUTOTAC seront ensuite synthétisées en modulant la nature, la longueur et la rigidité des liens ainsi que le point d'ancrage sur le ligand recrutant la ligase TRIM24.
2. Évaluation de l'affinité et spécificité « in vitro » et « in vivo » des AUTOTACs dans des lignées cellulaires LCM présentant une protéaphagie active ou dans des cellules pancréatiques avec des mutations sur VPS34. L'affinité sera évaluée soit par Surface Plasmon Résonance (SPR) ou MicroScale Thermophoresis (MST). Les mécanismes protéolytiques impliqués dans la dégradation induite seront étudiés à l'aide d'inhibiteurs des voies ubiquitine-protéasome (UPS) et autophagie-lysosome ( ALS). Des lignées cellulaires KO pour p62 ou TRIM24 sont disponibles dans l'équipe pour évaluer la protéolyse spécifique induite par les AUTOTACs. Des analyses de perméabilité, de stabilité et de localisation cellulaire seront également réalisées pour certains composés fluorescents. Des expériences de co-traitement AUTOTAC-BTZ seront également réalisées afin d'évaluer leur capacité à restaurer la sensibilité au BTZ dans les cellules résistantes.
3. Développement de molécules chimiques multivalentes de type dendrimères pour cibler l'autophagie médiée par p62. Le savoir-faire de l'équipe dendrimères et petites molécules thérapeutiques du LCC sera un atout pour la synthèse des molécules multivalentes. Le laboratoire dispose d'un savoir-faire courant en synthèse chimique ainsi qu'en caractérisation structurale (RMN, spectrométrie de masse) et analyse physico-chimique des composés.
4. Caractérisation biophysique, biochimique et biologique de l'activité des dendrimères ciblant p62. L'affinité de ces dendrimères pour p62 sera évaluée par SPR ou MST afin de mesurer les interactions ligand-protéine et d'évaluer l'impact des modifications structurales apportées aux composés développés sur ces interactions. L'activité des dendrimères sera caractérisée biochimiquement en analysant les agrégats de p62 formés sur des gels non dénaturants. L'impact des dendrimères sur la distribution subcellulaire de p62 et sur la mort cellulaire sera aussi évalué avec des techniques d'usage courant dans le laboratoire d'accueil en utilisant des cellules pancréatiques et de LCM.

Le/la candidat(e) devra posséder de solides connaissances théoriques en chimie organique, ainsi que des bases en biologie cellulaire et en biochimie. Il/elle devra maîtriser des compétences expérimentales en synthèse organique (notamment le travail sous atmosphère inerte), en méthodes de purification (distillation, chromatographie, cristallisation, extractions, etc.), ainsi qu'en analyse et caractérisation de molécules organiques (RMN, IR, spectrométrie de masse, etc.). Une première expérience de travail à l'interface chimie-biologie sera fortement appréciée.
Le/la candidat(e) devra également faire preuve de rigueur scientifique, d'autonomie et de bonnes capacités de communication (à l'écrit comme à l'oral), ainsi que d'un bon niveau d'anglais scientifique. Une aptitude au travail en équipe pluridisciplinaire, indispensable dans le cadre de ce projet à l'interface chimie-biologie, sera un atout majeur.
Le/la candidat(e) devra respecter les règles de mobilité applicables aux contrats Marie Curie (Marie Sklodowska-Curie Actions).