tel-00559649, version 1 - 26 Jan 2011 Introduction 6 OH HO O F F R OH O OR n OH HO n OH HO n OH OH OH CF 2-Glycosi<strong>de</strong> Non-Hydrolysable Glycosi<strong>de</strong> Naturel Hydrolysable (fonction acétal) Schéma 1.1 : Analogues fluorés <strong>de</strong> glycosi<strong>de</strong>s OH F F OR OH CF 2-Carbasucre Non-Hydrolysable Afin <strong>de</strong> mieux comprendre le contexte <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te étu<strong>de</strong>, les carbohydrates <strong>et</strong> leur rôle dans diverses fonctions biologiques seront présentés, ainsi que les différentes propriétés du fluor <strong>et</strong> son utilisation en chimie médicinale. Les précé<strong>de</strong>nts bibliographiques sur les glycomimétiques fluorés <strong>et</strong> leur synthèse seront ensuite discutés, puis la stratégie <strong>de</strong> synthèse que nous envisageons pour l’obtention <strong>de</strong> <strong>CF2</strong>-<strong>carbasucres</strong> sera exposée. 1.1 Les carbohydrates <strong>et</strong> les glycoconjugués : un rôle crucial dans <strong>de</strong> nombreuses fonctions biologiques Les sucres, ou carbohydrates, sont <strong>par</strong>mi les composés naturels complexes les plus répandus <strong>et</strong> jouent un rôle très important dans <strong>de</strong> très diverses fonctions biologiques. Les fonctions énergétiques (transport, stockage, production <strong>par</strong> le biais <strong>de</strong> polysacchari<strong>de</strong>s type amidon ou glycogène) <strong>et</strong> structurelles (cellulose chez les végétaux <strong>et</strong> chitine chez les arthropo<strong>de</strong>s) sont largement connues. L’utilisation <strong>de</strong>s carbohydrates issus <strong>de</strong> l’agriculture pour la production industrielle d’énergie connaît également un nouvel essor dans le cadre <strong>de</strong>s efforts <strong>de</strong> remplacement <strong>de</strong>s énergies fossiles. Mais c’est surtout à l’échelle <strong>de</strong> la biologie moléculaire que les fonctions <strong>de</strong>s composés glycosidiques se multiplient, notamment <strong>par</strong> le biais <strong>de</strong> leur conjugaison avec <strong>de</strong>s protéines ou <strong>de</strong>s lipi<strong>de</strong>s <strong>et</strong> ce, bien au <strong>de</strong>là <strong>de</strong> leur <strong>par</strong>ticipation bien connue à la transmission <strong>de</strong> l’information génétique (structure <strong>de</strong>s nucléosi<strong>de</strong>s composant l’ADN <strong>et</strong> l’ARN). D’une manière générale, la <strong>par</strong>tie saccharidique <strong>de</strong>s glycoprotéines perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> moduler les propriétés physico-chimiques ou dynamiques intrinsèques <strong>de</strong>s protéines correspondantes. Les glycolipi<strong>de</strong>s qui sont présents sur la membrane cellulaire peuvent également jouer un rôle dans la perméabilité cellulaire. Plus spécifiquement, les glycosi<strong>de</strong>s composant les glycoconjugués jouent un rôle majeur dans les processus <strong>de</strong> reconnaissance inter-cellulaire <strong>et</strong> notamment dans le fonctionnement du système immunitaire. Les membranes cellulaires présentent en eff<strong>et</strong> sur leur surface <strong>de</strong>s
tel-00559649, version 1 - 26 Jan 2011 Introduction glycoprotéines complexes dont la <strong>par</strong>tie saccharidique peut constituer le motif antigénique, ou bien peut être simplement reconnue <strong>par</strong> <strong>de</strong>s récepteurs spécifiques appelés lectines. C<strong>et</strong>te implication dans <strong>de</strong> nombreux processus biologiques confère bien sûr aux glycoconjugués un potentiel thérapeutique élevé. 1 Certaines structures glycopeptidiques ou glycolipidiques jouent un rôle important <strong>et</strong> constituent <strong>de</strong>s cibles thérapeutiques <strong>de</strong> choix dans <strong>de</strong>s domaines aussi variés que les dérèglements immunologiques (notamment le traitement <strong>de</strong> certaines maladies auto-immunes), les atteintes <strong>de</strong>rmatologiques, certaines atteintes virales ou infectieuses <strong>et</strong> quelques types <strong>de</strong> cancer. A titre d’exemple, certains antigènes caractéristiques <strong>de</strong> cellules cancéreuses (tel l’antigène TN) ont suscité <strong>de</strong> nombreux travaux <strong>de</strong>puis une vingtaine d’années. 2 Les glycosphingolipi<strong>de</strong>s (GSL) sont également un suj<strong>et</strong> d’étu<strong>de</strong> très prisé, tant c<strong>et</strong>te famille <strong>de</strong> molécules est impliquée ou révèle <strong>de</strong>s propriétés intéressantes dans <strong>de</strong> nombreux types <strong>de</strong> pathologies. 3 Les α- galactosylcérami<strong>de</strong>s, une sous-famille <strong>de</strong> GSL, ont <strong>par</strong> exemple montré <strong>de</strong>s propriétés immunorégulatrices <strong>et</strong> immunostimulantes remarquables <strong>et</strong> une activité surprenante à l’égard <strong>de</strong> certains types <strong>de</strong> cancer, <strong>de</strong> maladies infectieuses <strong>et</strong> <strong>de</strong> maladies auto- immunes. 4,5 Ces glycolipi<strong>de</strong>s, pourtant extraits d’éponges <strong>et</strong> absents chez les mammifères, sont exceptionnellement bien reconnus <strong>par</strong> certaines cellules du système immunitaire humain <strong>et</strong> animal (cellules iNKT) <strong>et</strong> déclenchent <strong>de</strong>s processus <strong>de</strong> régulation ou <strong>de</strong> stimulation aux eff<strong>et</strong>s notables. 6 1 (a) Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 2nd ed.; Lindshorst, T. K., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2002. (b) Carbohydrate-Based Drug Discovery; Wong, C.-H., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2003. 2 (a) Keding, S. J.; Danishefsky, S. J. Synth<strong>et</strong>ic Carbohydrate Vaccines. In Carbohydrate-Based Drug Discovery; Wong, C.-H., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2003; Vol. 1, pp 381. (b) Danishefsky, S. J.; Allen, J. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 836. (c) Dzia<strong>de</strong>k, S.; Hobel, A.; Schmitt, E.; Kunz, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7630. (d) Buskas, T.; Ingale, S.; Boons, G.-J. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5985. 3 Wennekes, T.; van <strong>de</strong>n Berg, R. J. B. H. N.; Boot, R. G.; van <strong>de</strong>r Marel, G. A.; Overkleeft, H. S.; Aerts, J. M. F. G. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8848. 4 (a) Natori, T.; Morita, M.; Akimoto, K.; Koezuka, Y. T<strong>et</strong>rahedron 1994, 50, 2771. (b) Morita, M.; Motoki, K.; Akimoto, K.; Natori, T.; Sakai, T.; Sawa, E.; Yamaji, K.; Koezuka, Y.; Kobayashi, E.; Fukushima, H. J. Med. Chem. 1995, 38, 2176. (c) Giaccone, G.; Punt, C. J. A.; Ando, Y.; Ruijter, R.; Nishi, N.; P<strong>et</strong>ers, M.; von Blomberg, B. M. E.; Scheper, R. J.; van <strong>de</strong>r Vli<strong>et</strong>, H. J. J.; van <strong>de</strong>n Eertwegh, A. J. M.; Roelvink, M.; Beijnen, J.; Zwierzina, H.; Pinedo, H. M. Clin. Cancer Res. 2002, 8, 3702. 5 (a) Grubor-Bauk, B.; Simmons, A.; Mayrhofer, G.; Speck, P. G. J. Immunol. 2003, 170, 1430. (b) Nieuwenhuis, E. E.; Matsumoto, T.; Exley, M.; Schleipman, R. A.; Glickman, J.; Bailey, D. T.; Corazza, N.; Colgan, S. P.; On<strong>de</strong>rdonk, A. B.; Blumberg, R. S. Nat. Med. 2002, 8, 588. (c) Hong, S.; Wilson, M. T.; Serizawa, I.; Wu, L.; Singh, N.; Nai<strong>de</strong>nko, O. V.; Miura, T.; Haba, T.; Scherer, D. C.; Wei, J.; Kronenberg, M.; Koezuka, Y.; Van Kaer, L. Nat. Med. 2001, 7, 1052. 6 Kronenberg, M. Annu. Rev. Immunol. 2005, 23, 877. 7
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