Le coût de développement d’un nouveau médicament anticancéreux est compris entre 500 millions et 2 milliards d’euro et les étapes préalables à sa commercialisation nécessitent entre 12 et 15 ans en moyenne. Pour pallier à ces contraintes, une nouvelle stratégie est nécessaire afin d’accélérer la découverte de traitements efficaces et diminuer les coûts de recherche qui y sont associés. Le repositionnement de médicaments s’inscrit dans cette démarche : il consiste à identifier de nouvelles indications thérapeutiques pour des molécules déjà disponibles sur le marché et dont le profil de toxicité est connu (effets indésirables, contre-indications et profil pharmacocinétique). Dans cette thèse, le cadre règlementaire, les enjeux du repositionnement de médicaments, et les différentes stratégies connues pour identifier des candidats au repositionnement sont présentés. Le propranolol et le mebendazole, deux exemples de candidats au repositionnement de médicaments en oncologie, sont présentés en détails. La description de nouvelles méthodologies (ex : approche in silico, chimie click) facilitant le repositionnement de médicaments associé à des cibles thérapeutiques est mise en avant au travers de résultats expérimentaux. Pour finir, une analyse critique de la situation actuelle accompagnée de recommandations est proposée afin de définir la faisabilité technique et règlementaire du repositionnement de médicaments en oncologie.