Thèse Développement de Composés Théranostiques Activables par Rayonnements Ionisants H/F

Université Paris-Saclay GS Chimie

Établissement : Université Paris-Saclay GS Chimie
École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes
Laboratoire de recherche : Chimie et Modélisation pour la Biologie du Cancer
Direction de la thèse : Guillaume BORT ORCID 000000019248955X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-03-31T23:59:59

De nombreux efforts ont été menés au cours des 20 dernières années pour contrôler l'activation d'un traitement dans le temps et l'espace in vivo. Les prodrogues théranostiques activables par stimulus externe constituent un des outils les plus prometteurs dans ce domaine. Plus particulièrement, les prodrogues et nano-objets photosensibles ont des atouts intéressants pour le déclenchement d'actions in vivo non invasives et contrôlées spatio-temporellement. Cependant, jusqu'à aujourd'hui, la plupart des systèmes photoactivables requiert l'emploi de photons de l'UV au proche infra-rouge. Ceci limite l'activation in vivo à quelques millimètres sous l'épiderme, ce qui restreint énormément toute application clinique, principalement à l'ophtalmologie ou au traitement épidermique. Aujourd'hui, il n'existe aucune solution clinique non invasive pour l'emploi d'outil photoactivable en tissus profonds.

Le projet s'insère dans le développement d'outils capables de fournir un traitement en tissu profond avec une résolution spatio-temporelle contrôlée. Des prodrogues théranostiques, détectables par imagerie de résonance magnétique nucléaire (IRM) et activables par des rayons cliniques de radiothérapie, seront développées. Ce projet, basé sur des techniques d'activation reposant sur l'utilisation des infrastructures déjà en place dans la plupart des hôpitaux, s'inscrit dans une optique de développement de systèmes moléculaires pour des applications en clinique. Les verrous chimiques (synthèse des prodrogues), physicochimiques (activation moléculaire, interaction avec environnements biologiques) et biologiques (mécanisme de mort cellulaire, effet thérapeutique) seront étudiés. Des techniques de modélisation moléculaire (DFT) et des outils d'intelligence artificielle seront également utilisés pour la prédiction de propriétés moléculaires et physicochimiques.

Acteur majeur de la lutte contre le cancer, l'Institut Curie regroupe un Centre de Recherche internationalement reconnu et un Groupe Hospitalier de pointe qui prend en charge tous types de cancers. Crée en 1909 par Marie Curie, l'Institut Curie est composé de trois sites (Paris, Saint-Cloud et Orsay), réunissant plus de 3500 personnes se consacrant à la réalisation de trois objectifs : le soin hospitalier, la recherche scientifique, le partage des connaissances et la préservation de cet héritage. En tant que fondation privée reconnue d'utilité publique, l'Institut Curie est soutenu par des dons et des subventions. Ce soutien est utilisé pour financer des découvertes qui amélioreront les traitements et la qualité de vie des patients atteints du cancer. Le candidat retenu bénéficiera d'un environnement dynamique reposant sur des approches pluridisciplinaires et l'excellence scientifique offerte par plus de 85 groupes de recherches.
Le projet associé à cette thèse est actuellement soutenu par des collaborations regroupant différentes expertises telles que l'observation de phénomènes moléculaires résolue dans le temps (femto/microseconde) par spectroscopie ultrarapide, l'évaluation in vitro et in vivo d'effets immunogénique et thérapeutique, et le développement d'outils d'apprentissage par algorithme et de modélisation moléculaire. Le doctorant sera à l'interface de l'ensemble de ces approches et prendra part à plusieurs études en collaboration.

Le projet vise le développement de prodrogues théranostiques pour le traitement du cancer, adaptées pour une détection par IRM et pour une activation par radiothérapie. Les mécanismes physiques et biologiques conduisant à l'activation des prodrogues et à leur toxicité cellulaire respectivement seront étudiés. En plus de compétences en chimie de synthèse organique et inorganique, le doctorant développera des expertises complémentaires en biologie cellulaire, microscopie de fluorescence, cytométrie en flux et caractérisation sous radiation. Le doctorant sera également directement impliqué dans d'autres activités liées à ce projet et soutenues par des collaborations telles que le développement d'outils d'analyse de données, d'apprentissage par algorithme et de modélisation moléculaire.

- Synthèse de prodrogues théranostiques en chimie organique et inorganique.
- Activation des prodrogues et évaluation des propriétés photophysiques.
- Etude de stabilité/activation/diffusion en environnement biologique, de cytotoxicité et d'immunogénicité.
- Utilisation d'outils informatiques (modélisation moléculaire et/ou approches d'intelligence artificielle).