Nano-objets et thérapie photodynamique des cancers - Ciblage des nanoparticules biocompatibles et évaluation de la thérapie photodynamique dans un modèle intégré de cancer.

par Braham Mezghrani

Projet de thèse en Chimie et Physico-Chimie des Matériaux

Sous la direction de Peter Hesemann, Jean-Olivier Durand et de Nadir Bettache.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques , en partenariat avec ICGM - Institut Charles Gerhardt de Montpellier (laboratoire) et de CMOS - Chimie Moléculaire et Organisation du Solide (equipe de recherche) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Actuellement, les campagnes de dépistage ainsi que les progrès technologiques permettent de détecter des cancers de petite taille. Cependant, les traitements proposés ne sont pas toujours adaptés. Dans ce contexte, la thérapie ciblée utilisant des nanoparticules biodégradables, ciblées et photo-activables peut répondre à ce besoin médical peu invasif pour imager et traiter un cancer solide de petite taille tel que le rétinoblastome ou le cancer de la prostate. L'accès a des nanoparticules ayant des propriétés dites «théranostiques» constituerait une étape essentielle vers un traitement personnalisé et non invasif du cancer. Dans le cadre de ce projet, nous allons répondre à ce besoin via la synthèse d'une nouvelle classe de nanoparticules basée sur la silice fonctionnalisée. On synthétisera les nanoparticules organosiliciques et ionosiliciques au sein de l'ICGM de Montpellier selon un protocole bien établi. Les photo-sensibilisateurs contenus dans les nanoparticules et activables dans l'infrarouge serviront de base pour la thérapie photodynamique. Ces nanoparticules seront fonctionnalisées par le greffage d'une molécule de ciblage des cancers (sucres ou peptides). Les tests de thérapie photodynamique (PDT) sont réalisés avec succès sur des cellules cancéreuses. Pour la validation de ces résultats in vivo, nous utiliserons des embryons de poisson-zèbre (lignée sauvage et Casper) au stade 48 heures post-fécondation. A ce stade, nous injecterons des cellules cancéreuses. Une fois les xénogreffes formées, nous injecterons les nanoparticules par voie intraveineuse. Ces nanoparticules devront s'accumuler dans le site tumoral principalement par un ciblage actif grâce à la fonctionnalisation des nanoparticules par une molécule de ciblage. Ces nanoparticules permettront ainsi de réaliser la PDT dans la région tumorale. Le suivi de la formation et la résorption des xénogreffes, la bio-distribution et le ciblage des nanoparticules seront réalisés de façon non-invasive par imagerie et par des tests fonctionnels.

  • Titre traduit

    Targeting biocompatible nanoparticales and evaluating photodynamic therapy in an integrated cancer model.


  • Résumé

    Currently, screening campaigns as well as technological progress can detect cancers short. However, the proposed treatments are not always suitable. In this context, therapy targeted using biodegradable, targeted and photo-activated nanoparticles can meet this medical need minimally invasive to image and treat a small solid cancer such as retinoblastoma or cancer of the prostate. Access to nanoparticles with properties called 'theranostics' would be a step essential to a personalized and non-invasive treatment of cancer. As part of this project, we will meet this need via the synthesis of a new class of nanoparticles based on functionalized silica. The organosilicon and ionosilica nanoparticles will be synthesized in the ICG Montpellier according to a well-established protocol. Photo-sensitizers contained in nanoparticles and activatable in the infrared will serve as a basis for photodynamic therapy. These nanoparticles will be functionalized by grafting of a cancer targeting molecule (sugars or peptides). Photodynamic Therapy (PDT) tests are successfully performed on cancer cells. For the validation of these results in vivo, we will use zebrafish embryos (wild line and Casper) at the 48-hour post-fertilization stage. At this point we inject cancer cells. Once the xenografts are formed, we will inject the nanoparticles intravenous. These nanoparticles will accumulate in the tumor site mainly through active targeting through the functionalization of nanoparticles by a targeting molecule. These nanoparticles will thus allow perform PDT in the tumor area. Monitoring of formation and resorption of xenografts, bio-distribution and the targeting of nanoparticles will be performed non-invasively by imaging and functional tests.