Thèse Métallopeptides de Métaux de Transition du Groupe 7 pour des Applications en Bioimagerie et en Thérapie H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : SPCMIB - Laboratoire de Synthèse et PhysicoChimie de Molécules d'Intérêt Biologique Direction de la thèse : Daouda NDIAYE Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-07-31T23:59:59 Le projet de thèse porte sur le développement de métallopeptides basés sur des métaux de transition du groupe 7 pour des applications en bioimagerie (55Mn2+ : agent de contraste pour l'IRM, 52Mn2+ : radiopharmaceutique pour la TEP, 99mTc+ : radiopharmaceutique pour la TEMP) ou en thérapie (185Re+(CO)3 : photoCORMs, CORMS = carbon monoxide releasing molecules ou 188Re, émetteur beta-).
La preuve de concept sera dans un premier temps, axée sur le « cocktail » 52/55Mn2+ qui permettra l'utilisation d'imagerie bimodale, en combinant la bonne résolution spatiale de l'IRM (55Mn2+) et la haute sensibilité de la TEP (52Mn2+). Une des pathologies ciblée pour ce projet de thèse est le carcinome hépatocellulaire (CHC), qui représente ~75 % des cancers du foie.3 Pour le diagnostic du CHC, le @primovist (possédant le gadolinium (Gd3+) comme ion métallique) est un des agents de contraste (ACs) IRM utilisés en clinique. A l'heure actuelle, les ACs basés sur le Gd3+ font l'objet d'une préoccupation de santé publique (pour les patients souffrant d'une insuffisance rénale)4 et d'ordre écologique (écotoxicité)5. Dans ce contexte, le manganèse (Mn2+, ion métallique essentiel) représente une alternative intéressante au Gd3+.
Le/la doctorant-e recruté-e, prendra en charge (i) la synthèse de peptides fonctionnalisés en N-terminal (= unité de ciblage dans figure précédente) avec un chélatant structuro-modulé en fonction de l'ion métallique considéré, (ii) la caractérisation physico-chimique des métallopeptides obtenus (par potentiométrie, spectroscopie UV-Vis, relaxométrie, RMN, RPE, cristallographie, etc) et (iii) leur évaluation in vivo chez le petit animal (souris, murin, etc).
En médecine, le diagnostic représente un processus essentiel pour une prise en charge effective du patient, et la bioimagerie y occupe une place importante. Ainsi, plusieurs techniques de bioimagerie sont utilisées en clinique et en recherche médicale, telles que l'imagerie magnétique (ex. IRM : imagerie par résonance magnétique), nucléaire (ex. TEP : tomographie par émission de positrons, TEMP : tomographie par émission monophotonique) et optique (ex. imagerie cellulaire). Cependant, ces techniques nécessitent l'utilisation d'outils moléculaires à l'exception de l'IRM (utilisés dans ~60 % des examens réalisés en clinique dans le monde). Différents outils moléculaires organiques ou inorganiques ont été développés dans le domaine de la recherche pour identifier certains biomarqueurs et comprendre leur homéostasie dont la dérégulation est liée à certaines pathologies. Dans ce contexte, nous développerons des agents de contraste à base de manganèse(II) comme alternative au gadolinium(III) pour l'IRM. Ce dernier (son complexe) est utilisé en clinique comme agents de contraste IRM, cependant, ces dernières décennies, il fait l'objet d'une préoccupation de santé publique due à son potentiel toxicité, ainsi d'ordre écologique.

Le/la candidat-e doit démontrer un intérêt particulier et une forte motivation pour la recherche à l'interface chimie/biologie ; avoir des compétences en synthèse organique, en chimie de coordination et en caractérisation physico-chimique. Des compétences (théorique et/ou expérimentale) en synthèse peptidique et/ou sur la chimie des complexes basés sur des métaux de transition pour la santé seront un réel avantage pour ce projet.