Le projet Émergence FLUOPEPTO porté par Grégory Chaume vise à concevoir et synthétiser des peptoïdes intégrant des briques fluorées, dans l’objectif de développer de nouvelles approches pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.
CY Initiative : Pourriez-vous vous présenter et nous en dire plus sur votre carrière et vos grandes thématiques de recherche ?
Grégory Chaume : Je suis professeur de chimie organique à CY Cergy Paris Université. Je travaille au sein du laboratoire BioCIS, une unité mixte de recherche du CNRS dont une partie des équipes est sur le site de Paris‑Saclay. Le laboratoire se compose de 3 équipes, dont une, dont je fais partie, est spécialisée dans la chimie biologique. Notre objectif est d'utiliser les outils de la chimie organique pour concevoir et synthétiser des biomolécules destinées à la santé ou à des applications en biomatériaux. Nous intervenons très en amont : il ne s'agit pas dans un premier temps de développer des médicaments, mais de proposer de nouveaux concepts, des innovations et des preuves de concept qui pourront servir à la communauté scientifique.
Grégory Chaume : Je suis professeur de chimie organique à CY Cergy Paris Université. Je travaille au sein du laboratoire BioCIS, une unité mixte de recherche du CNRS dont une partie des équipes est sur le site de Paris‑Saclay. Le laboratoire se compose de 3 équipes, dont une, dont je fais partie, est spécialisée dans la chimie biologique. Notre objectif est d'utiliser les outils de la chimie organique pour concevoir et synthétiser des biomolécules destinées à la santé ou à des applications en biomatériaux. Nous intervenons très en amont : il ne s'agit pas dans un premier temps de développer des médicaments, mais de proposer de nouveaux concepts, des innovations et des preuves de concept qui pourront servir à la communauté scientifique.
J'ai fait mes études et ma thèse à CY Cergy Paris Université. Je suis d'ailleurs l'un des premiers doctorants du département de Chimie à avoir réalisé l’intégralité de son cursus universitaire à Cergy. J’ai ensuite fait un post‑doctorat d'un an à Nottingham au Royaume‑Uni en synthèse totale. À mon retour, j'ai travaillé avec Thierry Brigaud, professeur, directeur adjoint de l'UMR 8076 et ancien responsable de l’équipe Chimie-Biologique du laboratoire BioCIS, et je me suis orienté vers le développement d'acides aminés fluorés pour élaborer des peptides avec de nouvelles propriétés.
CY Initiative : Vous avez été lauréat de l’appel à projets 2025 de CY Initiative. En quoi consiste ce projet ? Quel est son objectif ?
Grégory Chaume : Le projet vise à répondre à une question sociétale majeure : la résistance aux antibiotiques. Même si nous créons de nouveaux médicaments, les bactéries vont très vite trouver des parades. L'arsenal thérapeutique s'essouffle et il est nécessaire de chercher de nouvelles stratégies et de nouveaux composés pour lutter contre les infections bactériennes ou microbiennes.
Parmi les pistes exploitées figurent les peptidomimétiques, des molécules organiques souvent utilisées en pharmacologie comme substitut de peptides actifs. Nous nous sommes associés avec le groupe de Sophie Faure, directrice de recherche CNRS à l’Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF), spécialisée dans les peptoïdes. Ce sont des oligoamides structurellement proches des peptides pour lesquels la chaîne latérale habituellement en position alpha d’un acide aminé est placé sur l'azote. Cela nous permet d’avoir accès à des peptidomimétiques qui sont beaucoup plus stables en milieu biologique. De notre côté, notre apport principal est l'incorporation raisonnée du fluor. Il s'avère qu’environ 30 % des nouveaux médicaments contiennent au moins un atome de fluor, et c’est ce qui nous intéresse. Nous souhaitons mixer les propriétés du fluor avec les propriétés des peptoïdes pour concevoir de nouveaux antimicrobiens. Le fluor peut amener l'hydrophobie nécessaire pour interagir avec les enveloppes bactériennes. Nous allons ainsi rajouter du fluor à des endroits spécifiques pour augmenter l'hydrophobie et en évaluer l'impact en termes d'activité antimicrobienne.
Notre ambition à terme, au‑delà de démontrer la faisabilité et l'intérêt des peptoïdes fluorés, est d'obtenir des résultats suffisamment prometteurs pour construire un projet national ou international plus large, déposer éventuellement un brevet et envisager des partenariats industriels pour le développement d'un candidat médicament. Mais pour l'instant, l'enjeu prioritaire est d'établir une méthodologie de synthèse robuste, d'obtenir des peptoïdes incorporant nos briques fluorées et de mesurer rigoureusement leurs propriétés structurales et biologiques.
CY Initiative : Concrètement, comment va se déployer ce projet ?
Grégory Chaume : Le projet va se déployer en plusieurs étapes complémentaires. À Cergy, nous allons développer de nouvelles méthodologies de synthèse pour obtenir des amines trifluorométhylées, c’est-à-dire des briques élémentaires fluorées, en quantité suffisante. Nous avons besoin que ces synthèses soient efficaces car sans quantité suffisante nous ne pourrons pas préparer les oligomères peptoïdiques. Un étudiant en master nous rejoindra pour travailler sur ce point.
De leur côté, nos collaborateurs de l’Institut de Chimie de Clermont‑Ferrand utiliseront des briques fluorés développés lors de travaux antérieurs et commenceront à investiguer leur incorporation au sein d’oligomères peptoïdiques et leurs propriétés. Ils développeront les méthodologies d'incorporation afin d'avoir des premiers résultats préliminaires. Un étudiant en master travaillera à l’ICCF sur cette mise au point méthodologique. Une fois que nous aurons également bien avancé de notre côté, nous leur fournirons les briques élémentaires synthétisées afin d’aller à l’étape suivante.
Sur l'aspect structural et conformationnel, nous réaliserons des analyses par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) au laboratoire. Pour aller plus loin, nous collaborerons avec des spécialistes de Paris Sorbonne Université disposant d'équipements plus puissants. Ces biophysiciens pourront aussi nous aider à étudier les interactions de nos architectures moléculaires avec les biomembranes, cœur du mécanisme d'action attendu.
Pour l'évaluation biologique, nous mènerons des tests d'activité antibactérienne (souches Gram+, Gram–), d'évaluation de la viabilité cellulaire et d'étude de la stabilité vis‑à‑vis des protéases. Le projet est itératif : selon les résultats biologiques préliminaires, nous adapterons la synthèse et le design moléculaire pour affiner les structures.
CY Initiative : Pourquoi avoir candidaté à cet appel à projets ?
Grégory Chaume : Nous avons candidaté à cet appel à projets car il nous permet d'obtenir des résultats préliminaires essentiels pour monter ensuite des projets à plus grande échelle (ANR, financements européens). Avec Sophie Faure, nous réfléchissons depuis longtemps à déposer notre candidature pour une bourse de l'Agence nationale de la recherche, mais sans premiers résultats et sans avoir réellement testé la collaboration, il est difficile d'obtenir ces financements. Le dispositif CY Initiative finance précisément ces essais préliminaires : il initie la collaboration, fournit des données préliminaires et rend la candidature à des appels nationaux ou internationaux beaucoup plus solides.
