Propriétés d'agent de ciblage et de molécules cytotoxiques pour l'IRM et la thérapie de gliomes

Properties of targeting agent and cytotoxic molecules for MRI and therapy of glioma

• Auteur / Autrice : Damien Moncelet
• Direction : Pierre Voisin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 14/10/2014
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Bordeaux-II (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Résonance Magnétique des Systèmes Biologiques
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Moreau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Franconi, Jean-Marc Idee
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Robert N. Muller, Samuel Valable

Mots clés

Mots clés contrôlés

Intégrines

Imagerie par résonance magnétique

Gliomes

Mots clés libres

Gliomes

Thérapie

IRM

RGD

Alcoxyamines

Glioma

Therapy

MRI

RGD

Alkoxyamines

Résumé

L'objectif de cette thèse concerne la possibilité d'améliorer le diagnostic et la thérapie des gliomes par le ciblage des intégrines à l’aide du RGD et par le développement d'agents multimodaux de type alcoxyamine. L’étude de l’internalisation du RGD révèle une régulation par la densité cellulaire, paramètre histologique dans la catégorisation des gliomes. Dans notre modèle, la densité cellulaire impacte la contribution de l’endocytose clathrine-dépendante et le métabolisme mais n’influence pas le rôle du cytosquelette. La régulation de l’internalisation des peptides RGD par la densité cellulaire reste à mieux comprendre afin de perfectionner les agents utilisant ce ciblage pour l’imagerie et le diagnostic des gliomes. Dans le même temps, les propriétés multimodales des alcoxyamines ont été évaluées àdes fins théranostiques. Ces molécules s’homolysent spontanément pour libérer un nitroxyde et un radical alkylant cytotoxique pouvant en plus induire une réactivation immunitaire antitumorale. Le nitroxyde est un agent de contraste pour l’IRM rehaussée par effet Overhauser. Le fort rehaussement du signal observé à proximité du nitroxyde assure un suivi en temps réel de l’apparition de l’agent alkylant. L’adaptation des alcoxyamines pour une homolyse conditionnelle dans le gliome permettrait une action thérapeutique avec un contrôle spatial et un suivi temporel du composé cytotoxique. L’acheminement de molécules d’intérêt vers la cible est rendu difficile par la présence de barrières physiologiques. Dans ce travail, la progression de nanoparticules par la voie intratrachéale peut se substituer à celle intraveineuse avec une augmentation du temps de rétention dans le gliome.

The aim of this thesis is to improve the diagnostic and the therapy of glioma through both the integrin targeting by RGD and the development of Alkoxyamine as multimodal agent. The RGD internalization is regulated by the cellular density, a histologic parameterfor the glioma classification. In our model, the cellular density increases the contribution of both the clathrin-mediated endocytosis and the metabolism but not the one of the cytoskeletal. A better knowledge about the RGD internalization regulation by the cell density could help the MRI probe development for glioma diagnosis. Properties of alkoxyamine as multimodal agent were evaluated to perform theranostic. The spontaneous alkoxyamine homolysis give a nitroxide radical and a cytotoxic alkylating agent that could induce immune reactivation against the tumor. This nitroxide is an Overhauser enhanced MRI contrast agent. The strong signal enhancement in the nitroxide vicinity gives information in real-time about the release of the alkyl radical. Alkoxyamine adaptation for a conditional homolysis through specific glioma proteolysis activity could induce a localized alkyl therapeutic effect with a real-time monitoring. Physiological barriers limit the drug accumulation in the targeted sites. In this study, the intratracheal instillation of nanoparticles can substitute the intravenous administrationincreasing their intratumoral retention time.