Synthèse d'appâts moléculaires pour le développement de tests immunologiques de détection de la chlordécone // Synthesis of molecular baits for the development of immunological tests for the detection of chlordecone

Malgré son interdiction en 1993, la chlordécone, insecticide organochloré utilisé massivement aux Antilles françaises, persiste aujourd'hui encore durablement dans les sols, les eaux continentales, les nappes phréatiques et le littoral. Cette contamination entraîne des impacts environnementaux, sanitaires et socio-économiques majeurs, avec une exposition chronique avérée de la population antillaise. En tant que perturbateur endocrinien, la chlordécone est associée à une sur-incidence du cancer de la prostate, à des retards du développement chez l'enfant et est suspectée d'être impliquée dans d'autres pathologies hormonodépendantes.
La surveillance actuelle de la chlordécone repose exclusivement sur des techniques chromatographiques couplées à la spectrométrie de masse (LC-MS/MS, GC-MS/MS). Ces méthodes, coûteuses et complexes à maintenir dans un contexte insulaire et subtropical, nécessitent souvent l'envoi des échantillons en France métropolitaine, entraînant des délais importants, des surcoûts financiers et un impact écologique non négligeable. De plus, la demande croissante de dosage de la chlordécone dans le sang (chlordéconémie) souligne la nécessité de méthodes alternatives plus accessibles, capables de détecter la chlordécone à des concentrations adaptées aux différentes matrices environnementales et biologiques.
Dans ce contexte, des travaux menés dans le cadre du projet CHLOR2NOU (financement ANR) ont permis d'explorer le développement d'outils de détection immunologique de la chlordécone fondés sur l'identification d'anticorps monoclonaux à forte affinité. Ces travaux ont fourni des résultats préliminaires prometteurs, démontrant la faisabilité de l'approche, notamment par l'obtention d'un anticorps monoclonal capable de reconnaître un analogue carboxylé de la chlordécone à des concentrations pertinentes.
S'inscrivant dans la continuité de ces avancées, le sujet de thèse proposé vise le développement de tests immunochromatographiques rapides, analogues aux tests COVID-19, permettant une détection simple, rapide et déployable localement. Le cœur du travail doctoral repose sur la synthèse d'haptènes et d'appâts moléculaires nécessaires à la sélection d'anticorps performants. Ce travail de chimie organique comprend le développement de nouvelles stratégies de fonctionnalisation de la chlordécone, la synthèse multi-étape d'haptènes destinés aux expériences d'immunisations et de production d'anticorps monoclonaux (réalisé par un collaborateur), la production d'appâts moléculaires variés et la synthèse d'analogues structuraux pour l'étude de la sélectivité des anticorps.
Les performances des anticorps candidats seront ensuite évaluées en conditions réelles et comparées aux méthodes analytiques de référence en utilisant les kits immunologiques fournis par le collaborateur. Les résultats attendus incluent la mise au point d'un test commercialisable immunochromatographique pour détecter la chlordécone dans l'eau, ainsi que l'obtention d'un anticorps monoclonal performant pouvant être utilisé pour d'autres applications analytiques, notamment le dosage de la chlordécone dans le sérum humain.
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Despite being banned in 1993, chlordecone, an organochlorine insecticide used extensively in the French West Indies, still persists today in soils, river water, groundwater, and coastal areas. This contamination has major environmental, health, and socioeconomic impacts, with proven chronic exposure of the French West Indies population. As an endocrine disruptor, chlordecone is associated with an increased incidence of prostate cancer and developmental delays in children, and is suspected of being involved in other hormone-dependent diseases.
Current monitoring of chlordecone relies exclusively on chromatographic techniques coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS, GC-MS/MS). These methods, which are costly and complex to maintain in an island and subtropical context, often require samples to be sent to mainland France, resulting in significant delays, additional financial costs, and a considerable ecological impact. In addition, the growing demand for chlordecone testing in blood (chlordecone blood levels) highlights the need for more accessible alternative methods capable of detecting chlordecone at concentrations appropriate for different environmental and biological matrices.
In this context, work carried out as part of the CHLOR2NOU project (ANR funding) has explored the development of immunological detection tools for chlordecone based on the identification of high-affinity monoclonal antibodies. This work has yielded promising preliminary results, demonstrating the feasibility of the approach, in particular by obtaining a monoclonal antibody capable of recognizing a carboxylated analogue of chlordecone at relevant concentrations.
Building on these advances, the proposed thesis topic aims to develop rapid immunochromatographic tests, similar to COVID-19 tests, enabling simple, rapid, and locally deployable detection. The core of the doctoral work is based on the synthesis of haptens and molecular baits necessary for the selection of high-performance antibodies. This organic chemistry work involves developing new strategies for chlordecone functionalization, multi-step synthesis of haptens for immunization experiments and monoclonal antibody production (carried out by a collaborator), production of various molecular baits, and synthesis of structural analogues for studying antibody selectivity.
The performance of the candidate antibodies will then be evaluated under real conditions and compared to reference analytical methods using immunological kits provided by the collaborator. The expected results include the development of a marketable immunochromatographic test to detect chlordecone in water, as well as the production of a high-performance monoclonal antibody that can be used for other analytical applications, including the measurement of chlordecone in human serum.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Contrats ED : Programme blanc GS-LSaH

Université Paris-Saclay GS Life Sciences and Health

577 Structure et Dynamique des Systèmes Vivants

Le profil recherché est celui de candidats diplomés d'un Master 2 en chimie organique et/ou d'une école d'ingénieur qui souhaitent mettre leurs compétences de chimistes et leur esprit d'entreprendre dans la conception d'un dispositif biotechnologique. Des connaissances théoriques et pratiques en chimie organique sont requises avec une expérience antérieure en laboratoire de recherche (synthèse organique). Des compétences en techniques analytiques et séparatives sur les équipements qui seront utilisés au cours de la thèse (HPLC, LC-MS, GC-MS, HPLC préparative, chromatographie flash) seront appréciées. Un engagement personnel fort et un intérêt vif pour les problématiques environnementales, la biologie et plus particulièrement l'immunologie sont attendus de la part de l'étudiant(e).
The ideal candidate will have a Master's degree in organic chemistry and/or from an engineering school and wish to apply his/her skills as a chemist and his/her entrepreneurial spirit to the design of a biotechnological device. Theoretical and practical knowledge of organic chemistry is required, along with previous experience in a research laboratory (organic synthesis). Skills in analytical and separation techniques using the equipment that will be used during the thesis (HPLC, LC-MS, GC-MS, preparative HPLC, flash chromatography) would be appreciated. A strong personal commitment and keen interest in environmental issues, biology, and more specifically immunology are expected from the student.