À Chimie ParisTech – PSL, Maxime Klausen développe une nouvelle génération de médicaments intelligents contre le cancer
Comment rendre les chimiothérapies plus précises et limiter leurs effets secondaires ? À Chimie ParisTech – PSL, Maxime Klausen développe des molécules capables de libérer leur action thérapeutique uniquement lorsqu’elles sont exposées à la lumière et en présence de marqueurs spécifiques des cellules cancéreuses. Soutenu par une PSL Young Researcher Starting Grant 2025, ce projet ouvre de nouvelles perspectives pour la médecine de précision.
Maxime, quel est votre parcours ?
« Ma formation est avant tout ancrée dans la chimie, même si mon parcours a été fortement marqué par l’interdisciplinarité et les collaborations entre différentes disciplines scientifiques. Après un master en chimie macromoléculaire puis un doctorat en chimie organique à l’Université de Bordeaux, j’ai rejoint le Royaume-Uni où j’ai exercé comme chercheur associé à l’Université d’Édimbourg, puis à l’Imperial College London et à l’Université d’Oxford.
Ces expériences m’ont conduit à considérer la chimie comme une science « clé de voûte » de la recherche interdisciplinaire : une molécule ou un matériau bien conçu peut relier les « briques » de la biologie, de la physique et de l’ingénierie afin de construire une architecture fonctionnelle au service de la société. À l’inverse, une clé de voûte ne prend tout son sens qu’au sein de l’édifice qu’elle soutient.
Aujourd’hui, je suis maître de conférences à Chimie ParisTech – PSL, au sein de l’Institut de Chimie pour les Sciences du Vivant et de la Santé. Notre équipe travaille sur les molécules thérapeutiques pour la médecine de précision et je développe actuellement un axe de recherche consacré aux matériaux « intelligents » pour la santé. Mon ambition est de contribuer à répondre à certains des nombreux défis médicaux encore non résolus dans le monde. Développer des thérapies plus ciblées, moins invasives et plus efficaces constitue l’un des moyens d’y parvenir, et c’est précisément l’objectif du projet que j’ai proposé ».
Pouvez-vous nous décrire votre projet en quelques mots ?
« L’objectif principal du projet est de rendre les traitements contre les cancers rares et/ou agressifs plus intelligents, plus sûrs et mieux tolérés par les patients.
Malgré les avancées majeures de la recherche en cancérologie au cours de la dernière décennie, près de 50 % des cancers sont encore traités à l’aide de chimiothérapies contenant des métaux. Ces médicaments peuvent être très efficaces, mais ils attaquent indistinctement les cellules cancéreuses et les cellules saines, provoquant des effets secondaires très lourds qui rendent souvent les traitements difficiles à supporter sur le long terme.
Notre ambition est de repenser cette approche en créant des « médicaments intelligents », initialement inactifs et non toxiques lorsqu’ils sont administrés au patient, mais pouvant être activés à la demande, au bon endroit et au bon moment, directement dans les cellules tumorales.
Pour cela, nous concevons des molécules dites « cages » capables d’emprisonner le médicament dans un état inactif. Cette « cage » moléculaire ne peut être ouverte qu’à l’aide d’une combinaison de deux clés spécifiques. La première est un signal biologique présent uniquement dans les cellules cancéreuses, qui permet de concentrer le médicament là où il est nécessaire. La seconde est la lumière : en illuminant la zone à traiter, le médicament est libéré de sa « photo-cage » au contact des cellules tumorales et exerce son action thérapeutique de manière ciblée, sans affecter les tissus sains.
Le projet vise à identifier la combinaison optimale entre métallo-médicament, photo-cage et biomarqueur afin d’obtenir les meilleurs résultats thérapeutiques.
Bien que ces molécules intelligentes soient encore développées dans un cadre de recherche fondamentale, notre vision à long terme est de permettre un jour aux médecins d’activer un traitement anticancéreux avec une grande précision simplement en illuminat la zone à traiter. La lumière possède un formidable potentiel thérapeutique ; nous espérons que ce projet contribuera à l’émergence de traitements plus précis, mieux tolérés et davantage centrés sur les patients. »
Pourquoi cette question de recherche est-elle importante aujourd’hui ?
« Le cancer reste responsable d’un décès sur six dans le monde, ce qui fait de l’amélioration des traitements une priorité majeure de recherche.
Si de nombreuses thérapies innovantes voient régulièrement le jour, les chimiothérapies à base de métaux demeurent un traitement de référence. Les effets secondaires associés représentent une lourde charge physique et psychologique pour les patients et leurs proches. Ils peuvent accentuer les inégalités face à la santé et conduire, dans certains cas, à l’interruption du traitement.
Les cancers agressifs ou rares nécessitent souvent l’administration de doses très élevées sur des périodes courtes, simplement parce que l’organisme ne pourrait pas supporter un traitement plus long. De nombreux patients souffrent ainsi autant, voire davantage, des effets secondaires que de la maladie elle-même. Cette situation peut également empêcher l’administration d’un traitement suffisamment prolongé, augmentant ainsi les risques de rechute et de résistance thérapeutique.
Il est donc essentiel de repenser les modalités d’administration de ces médicaments afin de les rendre plus sélectifs, plus efficaces sur le long terme et plus respectueux de la qualité de vie des patients. En utilisant la lumière et certains signaux biologiques comme déclencheurs, nous souhaitons contribuer à une nouvelle génération de traitements plus précis, plus durables et plus équitables. Il s’agit non seulement d’un défi scientifique, mais également d’un enjeu de société ».
Quel impact ce financement a-t-il sur vos recherches ?
« Cette bourse joue un rôle essentiel dans le lancement de mon programme de recherche indépendant en tant que jeune chercheur.
La recherche expérimentale, en particulier à l’interface de plusieurs disciplines, nécessite des ressources importantes. Ce financement nous permettra d’acquérir les produits chimiques et les équipements spécialisés nécessaires au développement de ces molécules activées par la lumière, depuis leur conception jusqu’à leur évaluation dans des modèles biologiques.
Il nous fera gagner un temps précieux et créera un environnement propice à l’exploration d’idées scientifiques plus ambitieuses.
Surtout, cette aide nous permet de constituer une équipe dédiée au projet. Grâce à ce soutien, j’ai récemment recruté mon premier chercheur postdoctoral, qui apportera son expertise expérimentale et accompagnera les étudiants impliqués dans le programme.
Au-delà des moyens matériels, cette bourse nous offre la stabilité nécessaire pour nous concentrer pleinement sur la recherche. Elle représente une marque de confiance importante, mais aussi une grande source de responsabilité et de motivation pour faire avancer ces idées ».
Que vous apporte l’écosystème de Chimie ParisTech-PSL pour vos recherches ?
« À Chimie ParisTech – PSL, j’ai la chance de travailler aux côtés de chercheurs talentueux et reconnus internationalement pour leurs travaux en chimie médicinale. Notre équipe de recherche « Inorganic Chemical Biology Team » au sein de l’Institute of Chemistry for Life and Health Sciences, avec notamment les travaux de Gilles Gasser, Kevin Cariou et Pierre Mesdom, est spécialisée dans le développement de médicaments à base de métaux et de molécules photo-actives pour la biologie, et l’environnement collaboratif de l’Ecole me permet d’introduire des axes d’investigation cruciaux comme du design prédictif de molécules par machine learning. Cet environnement est parfaitement complémentaire de mon parcours et de mes objectifs scientifiques.
Au-delà du cadre direct de Chimie ParisTech – PSL, l’Université PSL rassemble des spécialistes de l’ingénierie, de la physique, de la biologie et même de l’oncologie, notamment grâce à l’Institut Curie. Cette richesse interdisciplinaire constitue un atout unique pour développer des technologies translationnelles, c’est-à-dire à fort potentiel de transfert vers le secteur de la santé. »
Quelles sont les prochaines étapes ?
« Dans un premier temps, nous allons concevoir et tester nos premiers prototypes de « médicaments intelligents » afin de comprendre leur comportement en laboratoire.
Une fois les candidats les plus prometteurs identifiés, nous poursuivrons leur évaluation dans des modèles cellulaires tumoraux, d’abord in vitro, puis in vivo.
À titre personnel, je souhaite également poursuivre cette dynamique en développant de nouvelles idées répondant à des besoins médicaux encore insuffisamment couverts. Cela passera notamment par la candidature à d’autres financements destinés aux jeunes chercheurs, en France comme à l’échelle européenne, tout en renforçant progressivement mon indépendance scientifique.
À plus long terme, comme beaucoup de chercheurs dans mon domaine, je suis animé par la volonté d’avoir un impact réel sur la santé mondiale. Les traitements plus intelligents constituent une piste parmi d’autres, mais de nombreux défis restent à relever : maladies rares, diagnostic précoce ou encore accès aux soins pour les populations les plus éloignées des infrastructures médicales. Mon objectif est d’orienter mes recherches vers des domaines où la chimie peut véritablement améliorer la vie des patients. »
À propos de la PSL Young Researcher Starting Grant. L’appel à projets PSL Young Researcher Starting Grants s’adresse aux jeunes chercheurs récemment recrutés ou sur le point de rejoindre l’Université PSL. Il offre un financement pouvant atteindre 150 000 €, destiné à les aider à lancer leurs projets de recherche et à préparer une candidature à une bourse du Conseil européen de la recherche (ERC).