Conception de médicaments assistée par ordinateur : Applications anticancéreuses et antivirales
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Faculté des Sciences - Dhar El Mahraz - Fès
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Abstract
La recherche incessante d'agents thérapeutiques innovants pour combattre les maladies
invalidantes reste un pilier de l'industrie pharmaceutique. Malgré des investissements substantiels, des
délais de développement prolongés et des taux d'échec élevés, la quête de médicaments efficaces se
poursuit. Dans ce contexte, cette thèse présente une approche novatrice qui exploite la puissance de
la conception de médicaments assistée par ordinateur (CADD) pour révolutionner le processus de
découverte de médicaments, minimisant les risques d'échec et accélérant le développement de
thérapies salvatrices. Au coeur de cette thèse se trouve l'identification méticuleuse, le criblage et la
modélisation précise des propriétés thérapeutiques des ligands bioactifs, améliorant leurs perspectives
en tant que médicaments potentiels. Pour y parvenir, nous avons utilisé des techniques de pointe de
modélisation biostatistique et bio-informatique, notamment 2D/3D-QSAR, les réseaux de neurones
artificiels (RNA), la théorie fonctionnelle de la densité (DFT), et l'analyse comparative de champ
moléculaire et les indices de similarité (CoMFA & CoMSIA). Ces approches sophistiquées ont permis
la génération de modèles prédictifs hautement précis qui décrivent méticuleusement les relations
structure-activité des ligands criblés. De plus, nous avons mis en oeuvre des simulations
biomoléculaires avancées utilisant des techniques de Docking Moléculaire semi-flexible et/ou flexible,
MolCAD, MM-GBSA et la Dynamique Moléculaire. Ces simulations ont fourni une large gamme de
données sur la stabilité et la compatibilité des systèmes macromoléculaires protéine-ligand, mettant en
lumière les interactions complexes entre ces entités. De plus, nous avons appliqué rigoureusement des
modèles de criblage virtuel de type « Drug-like » et « ADME-Tox » pour évaluer méticuleusement les
aspects de biodisponibilité, de pharmacocinétique et de pharmacodynamie des ligands candidats,
garantissant leur adéquation pour un développement ultérieur. Pour démontrer l'efficacité de notre
approche hybride CADD proposée, nous avons ciblé certaines des maladies les plus dévastatrices,
notamment le cancer (poumon, sein, lymphome) et les infections virales (SARS-CoV-2). Dans le
domaine de la thérapie ciblée contre le cancer, nous avons identifié et optimisé avec succès de
nouvelles générations d'inhibiteurs non covalents ciblant spécifiquement le récepteur tyrosine-kinase
c-Met, en utilisant des dérivés synthétiques de Dimédone, de 4-phénoxypyridine et de
Cyclohexanedione-1,3. De plus, nous avons développé de nouveaux inhibiteurs non covalents ciblant
la protéase MALT1 à base de dérivés de Pyridine. En outre, nous avons identifié et optimisé de
nouveaux inhibiteurs non covalents ciblant spécifiquement le récepteur tyrosine-kinase d’EGFR, en
exploitant la puissance des substances phytochimiques dérivées de Magnolia officinalis et de Cannabis
sativa L. Dans le contexte de la thérapie antivirale ciblée spécifiquement liée à la pandémie de SRASCoV-
2 (COVID-19), nous avons optimisé une nouvelle génération d'inhibiteurs non covalents ciblant
spécifiquement l'enzyme 3CLpro, en utilisant des dérivés du 9,10-Dihydrophénanthrène. Le succès
retentissant de nos efforts démontre sans équivoque l'efficacité et la rationalité remarquables de
l'approche hybride CADD adoptée dans cette thèse. Cette approche s'est avérée être un outil précieux
pour le criblage virtuel et l'optimisation in silico des ligands candidats bioactifs, ouvrant la voie à la
conception et au développement de médicaments à un stade précoce.
Description
Keywords
Chimie physique et modélisation, Docking moléculaire, Dynamique moléculaire, Anticancer, Antivirale