Nanoparticules d'oxydes de fer PEGylées pour la délivrance de la doxorubicine : développement et évaluation de leur potentiel théragnostique.

PEGylated iron oxide nanoparticles for doxorubicin delivery : development and evaluation of a potential theragnostic system

• Auteur / Autrice : Juliette Gautier
• Direction : Igor Chourpa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 19/06/2013
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : SST/12/Nanomédicaments et nanosondes
• Jury : Président / Présidente : Catherine Passinari
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emilie Allard-Vannier, Michel Manfait
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean Christophe Olivier, Annabelle Geze

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie médicale -- Appareils et matériel

Anticancéreux -- Effets secondaires

Ciblage d'un gène

Doxorubicine

Oxydes de fer

Nanoparticules

Mots clés libres

Nanoparticules d’oxydes de fer superparamagnétiques

SPIONs

Doxorubicine

DOX

Complexe DOX-Fe2+

Nanovecteur théragnostique

Délivrance

Protocole thérapeutique

Furtivité

Imagerie

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles

SPIONs

Doxorubicin

DOX

DOX-Fe2+ complex

Theranostic nanovector

Delivery

Therapeutical protocol

Stealthiness

Imaging

Résumé

Des nanoparticules d’oxydes de fer superparamagnétiques (SPIONs) PEGylées ont servi de plateforme pour la formulation de nanovecteurs théragnostiques pour la délivrance d’un agent anticancéreux, la doxorubicine (DOX). Le chargement de la DOX sur les nanovecteurs à l’aide d’un complexe avec l’ion fer (II) a été optimisé. Ce complexe se dissocie en milieu acide, typique des compartiments intracellulaires. La spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) a confirmé que les nanovecteurs libèrent la DOX sous forme non complexée. La cytotoxicité in vitro induite par la libération de la DOX a été évaluée sur différentes lignées cellulaires de cancer du sein, et comparée à celle de la DOX en solution. Les voies d’internalisation des nanovecteurs ont été explorées en microscopie électronique en transmission (MET), et le devenir intracellulaire de la DOX a été suivi en imagerie confocale multispectrale (ICMS). Enfin, un protocole thérapeutique in vivo chez la souris tumorisée a permis d’évaluer la capacité de la nanoformulation à limiter la croissance tumorale, la possibilité d’un ciblage magnétique, et la réduction des effets secondaires induits par la DOX.

PEGylated superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) were used as a platform to build theranostic nanovectors for the delivery of an anticancer drug, doxorubicin (DOX). The DOX loading on nanocarriers via a DOX-iron (II) complex was optimized. The complex dissociates at low pH, typical of intracellular compartments. Surface enhanced Raman scattering (SERS) confirmed that the nanovectors released DOX under free form. In vitro cytotoxicity due to DOX loaded on nanocarriers was performed on different breast cancer cells, and compared to that of DOX in solution. Internalization pathways of nanovectors were explored with transmission electron microscopy (TEM), and intracellular fate of DOX was monitored by confocal spectral imaging (CSI). To finish, a therapeutical protocol was performed on tumorized mice, in order to evaluate the efficacy of the nanoformulation on tumor reduction, the possibility of magnetic targeting, and the decrease of side effects induced by DOX.