Nanoparticules fonctionnalisées pour le théranostique du rhabdomyosarcome

Theranostic of rhabdomyosarcoma with functionalized nanoparticles

• Auteur / Autrice : Sofia Dominguez-Gil
• Direction : Frédérique Cunin, Jean-Olivier Durand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Soutenance le 24/09/2021
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Gerhardt (Montpellier ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Véronique Rosilio
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédérique Cunin, Jean-Olivier Durand, Véronique Rosilio, Emilie Genin, Yannick Coffinier, Lluis F. Marsal, Jochen Rössler, Magali Gary-Bobo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emilie Genin, Yannick Coffinier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Silicium poreux

Nanomédecine

Cancer

Nanoparticules

Mots clés libres

Nanoparticules

Fonctionalisation chimique

Cancer

Nanomédecine

Organo-Silice mésoporeuse periodique

Silicium poreux

Nanomedicine

Nanoparticles

Chemical functionalization

Porous silicon

Periodic Mesoporous Organosilica

Cancer

Résumé

Les rhabdomyosarcomes (RMS) sont les sarcomes des tissus mous les plus fréquents chez les enfants. Malgré l'amélioration des traitements multimodaux, la survie globale des populations à haut risque reste maintenue entre 5 et 20 % au cours des dernières décennies. Les traitements actuels doivent être conçus pour répondre plus spécifiquement aux besoins des patients pédiatriques, en tenant compte des différences entre enfants et adultes, et particulièrement destinés aux enfants. Pour atteindre cet objectif, nous avons développé deux nanomatériaux multifonctionnels différents et complémentaires : des nanoparticules d'organosilice mésoporeuse à base de porphyrines (PMOsPOR-NPs) et des nanoparticules de silicium poreux (pSiNPs), modifiées en greffant des molécules thérapeutiques sur leurs surfaces. La structure particulière des PMOsPOR-NPs, avec une grande mésoporosité (5-80 nm) et un framework constituée d'agrégats J de porphyrines, permet leur chargement avec différentes molecules et leur utilisation en excitation biphotonique (TPE). Les pSiNPs ont été utilisés comme photosensibilisateurs dans la thérapie photodynamique par excitation à deux photons car ils sont capables d'absorber la lumière dans le proche infrarouge générant 1O2, et en raison de leur grande surface spécifique, ils pourraient charger différentes molécules à l'intérieur de leurs pores ainsi qu'à leur surface. Nous utiliserons une triple approche basée sur la combinaison de ces nanomatériaux avec des molécules de ciblage et la thérapie photodynamique ou/et la délivrance de gènes. Le ciblage actif utilisant deux molécules thérapeutiques peut avoir de multiples avantages pour la thérapie du cancer, conduisant à de nouvelles formulations permettant d'effectuer de l’imagerie, de la thérapie photodynamique par excitation à deux photons et de la délivrance de siRNA induite par TPE.Mots-clés: Cancer pédiatrique, thérapies ciblées, nanoparticules.

Rhabdomyosarcomas (RMS) are the most common soft tissue sarcomas of childhood. Despite intensified, multimodality treatments, the overall survival for high-risk populations has remained at 5% to 20% over the last decades. Current treatments must be designed to answer the needs of pediatric patients, taking into account the differences between kids and adults, and particularly intended for children. In order to do accomplished this goal, we have developed two different and complementary multifunctional nanomaterials, namely porphyrin-based mesoporous organosilica nanoparticles (PMOsPOR-NPs) and porous silicon nanoparticles (pSiNPs), which have been modified by grafting therapeutic molecules on their surfaces. The particular structure of PMOsPOR-NPs, with a large mesoporosity (5-80 nm) and a framework consisting of J aggregates of porphyrins, allows their loading with different cargoes and their use in two-photon excitation (TPE). pSiNPs have been used as photosensitizer in two-photon excitation photodynamic therapy because they are capable of absorbing light in the near-infrared generating 1O2, and due to their large specific surface, they could load different molecules inside their pores as well as on their surface. We will use a triple approach based on the combination of these nanomaterials with targeting molecules and photodynamic therapy or/and gene delivery. The active targeting using two therapeutic molecules may have multiple benefits for cancer therapy, leading to novel formulations that have been capable of performing imaging, two-photon excitation photodynamic therapy (TPE-PDT), and TPE-induced siRNA delivery.Keywords: Pediatric cancer, target therapies, nanoparticles.