Introduction
1. Développement de nouveaux analogues de nucléosides et dinucléotides
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| Description | Les nucléosides et nucléotides sont au cœur même du fonctionnement du vivant et représentent une famille de molécules riche en applications thérapeutiques pour combattre le cancer mais aussi les bactéries et les virus. Depuis de nombreuses années, l’équipe s’intéresse à la synthèse d'analogues de nucléosides par modification du cycle ribosyle ou de la base nucléique. Notre investissement s’est aussi porté sur la modification du lien internucléosidique.
En 2015, en collaboration avec des laboratoires pharmaceutiques, nous mettons à profit nos savoir-faire dans ce domaine pour l’élaboration de molécules originales à visée antivirale, en particulier des analogues de la Ribavirine ou du Remdesivir (OBC, 2022) molécules à large spectre antiviral. Inspiré de méthodologies mises au point dans l’équipe pour générer des analogues amidiques de dimères nucléosidiques (J. Org. Chem. 2016) un programme ciblant des analogues amidiques de dinucléotides cycliques antibactériens tels le c-GMP a également été soutenu. En 2021 notre équipe a été identifiée par le CNRS pour coordonner un programme de recherche national GAVO (Génération d’Anti-Viraux Originaux) et concevoir des molécules nucléosidiques originales notamment des analogues de l’AZT et du Remdesivir, destinées à être évaluées sur un panel de virus à ARN dont le SARS-CoV-2. En collaboration avec le réseau VIROCRIB, et la plateforme MaSC (UVE, Marseille) ces nouveaux composés sont testés sur divers virus (virus respiratoires, virus à fièvre hémorragique, arbovirus..) afin d’identifier de potentiels candidats médicaments. En parallèle, des méthodologies de synthèse originales pour modifier des nucléosides naturels ont été explorées (Synthesis 2025). |
| Collaboration(s) | Laboratoires pharmaceutiques JANSSEN Val de Reuil (France) et Beerse (Belgium)
ICOA-UMR 7311, Orléans (équipe L. Agrofoglio) IBMM -UMR 5247, Montpellier (équipe NuEP : J.J. Vasseur et S. Peyrottes) VIROCRIB (https://www.virocrib.fr/) MaSC -UVE, Marseille (platform PCVMT-F Touret) Université Paris-Saclay BIOCIS (S. Messaoudi) |
| Financial support | Laboratoires pharmaceutiques JANSSEN
Programme G.A.V.O. (Génération d’AntiViraux Originaux) – Chimie CNRS |
| Sign. Publications (2 max.) | 1. J. Org. Chem., 2016, 81 (22), 10742-10758. doi.org/10.1021/acs.joc.6b01822
2. Org. Biomol. Chem., 2022, 20, 2715. doi: 10.1039/d1ob02451e. 3. Synthesis, 2025, 57(07), 1319-1328. doi: 10.1055/s-0043-1773520.
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| Personnels impliqués | L. Arzel ; J. Lebreton ; M. Mathé-Allainmat ; A. Tessier |
2. Molécules innovantes ciblant les interactions protéine-protéine
In 2016, for a period of 5 years, The « Région Pays de la Loire » and its 3 Universities provided financial support for the PIRAMID project co-managed by two members of Symbiose team, S. Collet and J. Lebreton . This program has involved 12 Research teams (5 in synthesis, 2 in modelling and 5 in biology) with the goal of identifying new drug candidates for the treatment of diseases in oncology, immunology, cardiology, and in the field of anti-infectives by targeting protein-protein interactions through rational approaches.
Symbiose team is directly involved in many projects which are presented below.
2a. Chimiothérapie ciblée bloquant la recombinaison homologue via des inhibiteurs de RAD51
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| Description | Les voies de réparation de l'ADN ont trouvé un intérêt comme cibles thérapeutiques, en permettant d’améliorer la sensibilité aux radio- et chimiothérapies dans le traitement du cancer. Parmi celles-ci la recombinaison homologue (HR) joue un rôle crucial et est catalysée par une protéine clé Rad51 qui constitue une cible pertinente pour potentialiser les traitements anti-tumoraux.
En collaboration avec notre partenaire biologiste à l’US2B de Nantes une série d’analogues du DIDS (4,4'-diisothiocyano-2,2'-stilbene disulfonate) a été développée pour être étudiée in vitro et in cellulo sur l’inhibition de la recombinaison homoloque en bloquant RAD51 . Ces travaux ont permis d’identifier de nouvelles molécules d’intérêt qui ont fait l’objet d’un dépôt de brevet et de publications. Deux molécules ont montré une inhibition de RAD51 de l’ordre du micromolaire et sensibilisent les cellules tumorales prostatiques (DU145) ou de mélanome (A375) au traitement par le cisplatine. Les premières études in vivo ont été soutenues via un financement pré-maturation de la SATT Ouest-Valorisation. |
| Collaboration(s) | US2B - UMR CNRS 6286, équipeNantes |
| Financial support | PIRAMID - Région Pays de la Loire & Universités ligériennes (2016-21)
Ligue contre le Cancer -CSIRGO (2023) |
| Sign. Publications (2 max.) | Patent EP18306546.5 (22.11.2018) ; WO 2020104634 A1 2020.05.28 and US 12,233,041 B2 (02/2025).
Molecules 2021, 26 (18), 5460. doi.org/10.3390/molecules26185460. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2023, 87 : 129261doi.org/10.1016/j.bmcl.2023.129261. |
| Personnels impliqués | J. Lebreton ; M. Mathé-Allainmat, |
2b. Identification et développement de molécules antagonistes du système IL-15
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| Description
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Les cytokines sont des médiateurs clés impliqués dans la régulation de la réponse immunitaire. L'IL-15, une cytokine découverte en 1994, appartient à la famille de l’IL-2. Les deux cytokines ont des fonctions similaires telles que la stimulation de la prolifération des cellules T, la génération de lymphocytes T et de cellules NK. La dérégulation de l'expression de ces cytokines aura un rôle primordial dans la pathogenèse des maladies auto-immunes car des niveaux élevés d'IL-15 ont été observés dans les maladies inflammatoires comme la polyarthrite rhumatoïde, le lupus, la sclérose en plaques et les inflammations intestinales. A ce jour, seules quelques molécules de faible poids moléculaire ont été identifiées comme puissants inhibiteurs l’IL-2 via des approches FBDD basées sur des fragments ou par criblage de chimiothèques.
En collaboration avec l’équipe Mocka du CRCI2NA une approche par criblage virtuel de chimiothèques sur un «hot spot» spécifique de l'interface IL-15 /IL15R a été menée pour identifier un ou plusieurs hits spécifiques qui ont été validés par les tests expérimentaux in vitro (binding, activité pStat5). La sélection d’un de ces hits suivie de son optimisation chimique a conduit aux premières molécules inhibitrices de l’IL-15 avec une activité de l’ordre du nanomolaire (J. Med. Chem., 2017). Une seconde étude a été menée afin d’optimiser la sélectivité IL-15 versus IL-2 (Bioorg. Med. Chem. 2021) . |
| Collaboration(s) | CRCI2NA IRS-Nantes (Inserm UMR 1232 -équipe MocKa)
Laboratoire de Chimie Organique SFR QUASAV 4207 (Angers) Equipe ModES – Laboratoire CEISAM UMR CNRS 6230
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| Financial support | PIRAMID - Région Pays de la Loire & Universités ligériennes |
| Sign. Publications (2 max.) | J. Med. Chem, 2017, 60 (14), 6249-6272, doi/10.1021/acs.jmedchem.7b00485
Bioorg. Med. Chem. 2021, 39 , 116161. doi.org/10.1016/j.bmc.2021.116161.
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| Personnels impliqués | L. Arzel , D. Dubreuil ; J. Lebreton ; M. Mathé-Allainmat |
2c. Ciblage de l’interaction entre Protéine Rho et son facteur d’échange par des inhibiteurs innovants
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| Description | Les petites GTPases de la famille Rho sont impliquées dans de nombreuses pathologies humaines, y compris les cancers, les troubles neuronaux, les maladies pulmonaires et cardiovasculaires, et sont identifiées comme des cibles d'intérêt pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Sur la base des données de cristallographie, notre stratégie consiste (1) à identifier les acides aminés essentiels à l'interaction entre les deux protéines grâce à la modélisation moléculaire, (2) à utiliser ces informations pour cribler in silico des chimiothèques et en extraire des molécules chimiques capables de cibler l'interface entre les deux protéines, (3) à acquérir ou synthétiser les molécules retenues, (4) à tester leur capacité à inhiber l'activité des protéines Rac1 ou RhoA par des tests biologiques et biochimiques adaptés et (5) optimiser les hits ainsi identifiés pour améliorer leur affinité et leur activité inhibitrice. |
| Collaboration(s) | I’institut du Thorax (Inserm UMR 1087)
CRCINA (Inserm UMR 1232 - CNRS ERL 6001) US2B – UMR CNRS 6286, Nantes. |
| Financial support | PIRAMID - Région Pays de la Loire & Universités ligériennes
i-Site NEXT TROPIC 3 maturation projects with SATT-Ouest Valorisation |
| Sign. Publications (2 max.) | 2 patents WO/2018/224563 et WO/2018/224560 |
| Personnels impliqués | S. Collet ; J. Lebreton ; A. Tessier |
3. Anticorps anti-EGFR glycoconjugués pour l’immunothérapie
| Scheme | ![]() |
| Description
(English) |
The use of anti-EGFR Monoclonal Antibodies (MoAbs) is nowadays part of the treatment algorithm in RAS wild-type colorectal cancer, head and neck cancer since its approval by the regulation agencies. Their activity has also been demonstrated in Non-Small-Cell Lung cancer. In addition to interfering with signal transduction along the EGFR pathway, MoAbs also have demonstrated immune properties like Antibody Dependent Cell Cytotoxicity (ADCC) for Cetuximab or Complement Dependent Cytotoxicity (CDC) for Panitumumab. However, the impact of such immune functions remains unknown and, if activated in cancer patients, they are not sufficient for disease control as reflected by an absence of objective response in KRAS mutant colorectal cancer.
Over the past years, many approaches have been developed with the goal of improving the therapeutic index of anticancer agents. Numerous research efforts have concentrated on conjugating anticancer drugs with a wide spectrum of carriers: sugars, vitamins, peptides, synthetic polymers and antibody. As a general statement, the resulting carrier-drug conjugates were designed in order to allow: (1) the transport in the body of potent anticancer agents in an innocuous manner toward safe tissues, (2) the efficient recognition of malignant specificities and (3) the controlled release of the parent drug exclusively at the tumor site. Within this framework, the use of antibody–drug conjugates (ADCs) targeting specific tumor-associated antigens is by far the best-explored approach. Many of these compounds are currently evaluated in humans, including Adcetris (brentuximab vedotin) and Kadcyla (ado-Trastuzumab emtansine) which reached the market in 2011 and 2013 respectively. However, the extension of this strategy is restrained by the effective amount of such complexes (antibody/ligand) to be internalized in the cell due to a relative instability in the physiological medium and their sensibility to several enzymes present in the tumor environment. Our proposal aims at evaluating a new concept designing covalently linked immunostimulant-MoAb complexes in an “Antibody Dependant Enzyme Prodrug Therapy” strategy to elicit co-stimulatory effects in a colorectal tumor-targeted context (Scheme). This first combined immunotherapy (modified ADEPT strategy) using glycolipid immunostimulators with anti-tumor MoAbs is a promising means of tumor control and some recent outcomes strongly support this hypothesis. The goal of the project is focused on the therapeutic potential of original immune glycoconjugated-MoAb associating potent known glycosylceramide immunostimulants and available anti-EGFR MoAb: Cetuximab or Panitumumab. We thus anticipate an optimization of the immune response efficiency by a control of the therapeutic doses limiting secondary effects and counteracting RAS mutation mediated resistance to MoAbs alone. The chemical relevance of our project consists in the production of new glycoconjugated-MoAb complexes 1 by only using residues that have been already recognized to be by their own efficient and safe in previous anticancer therapeutic studies. All glycoconjugated intermediates 2-4 will be evaluated.-If data are convincing enough in preclinical models, the next objective will be to perform, in association with a major pharmaceutical company, a phase I trial in colorectal and lung cancer patients after failure of conventional therapy, including anti-EGFR MoAbs.
Expected medical potential impact of the translational research: - Glycoconjugated anti-EGFR MoAb will improve immune functions and superior tumor growth inhibition compared to non-glycosylated antibodies by enhancing ADCC and other immune-mediated effects, and bypassing the resistance provided by RAS mutations on the blocking of signal transduction. - Glycoconjugated anti-EGFR-MoAb could add another mode of action to the conventional inhibition of the EGFR pathway and will improve efficacy by a dual mode of action and could potentially circumvent resistance of RAS mutant colorectal cancer patients to anti-EGFR.
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| Collaboration(s) | Société MERCK KGaA (Deutchland)
Inserm-UMR 1232 CNRS ERL 6001 (Institut de Recherche Santé, CRCINA-IRS) : Jacques Le Pendu. Centre René Gauducheau, Centre Régional de Lutte Contre le Cancer Nantes-Atlantique : Jean-Yves Douillard. |
| Financial support | Société MERCK serono
Projet pré-maturation SATT-Ouest valorisation Cancéropôle Grand Ouest Financement d’une thèse - réseau inter-régional transdisciplinaire Glycoouest |
| Sign. Publications (2 max.) | European Patent 2020, n°20290005.6 |
| Personnels impliqués | D. Dubreuil, M. Pipelier, V. Blot, A. Tessier ; J. Lebreton |





