New potential nanotechnology-based therapies for the tratment of rheumatoid arthritis

• Auteur / Autrice : Nataliya Storozhylova
• Direction : Cyrille Grandjean, Maria Jose Alonso Fernandez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physico-chimiques et ingénierie appliquée à la santé
• Date : Soutenance le 18/05/2018
• Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Universidad de Santiago de Compostela
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité en sciences biologiques et biotechnologies (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Guicheux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marcos Garcia Fuentes
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pascal Reboul

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galectine -3

Polyarthrite rhumatoïde

Nanocapsules

Mots clés libres

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Résumé

Les travaux de thèse décrivent la conception, le développement et l’évaluation in vivo d’un nouveau système de délivrance de médicaments auto-assemblé et biodégradable, composé d’un hydrogel formé in situ combiné à des nanocapsules. Ce système est destiné à la libération contrôlée et prolongée de drogues anti-inflammatoires lipophiles dans les articulations. L’hydrogel ainsi préparé possède une bonne injectabilité conférée par sa viscosité initiale modérée ainsi qu’une grande résistance aux déformations du fait de ses propriétés rhéologiques, le rendant compatible avec une administration intra-articulaire. Le système de délivrance à été validé en utilisant la déxaméthasone comme drogue modèle. Par ailleurs, un inhibiteur de la galectine-3 en tant que tête de série potentielle de nouveaux médicaments anti-rhumatoïde a été synthétisé, caractérisé et évalué dans le cadre de ces travaux. Les résultats in vivo préliminaires ont permis de montrer que cet inhibiteur de la galectine-3, encapsulé dans l’hydrogel et administré intra-articulairement à des doses de l’ordre du microgramme avait des effets anti-inflammatoires dans un modèle d’inflammation aigüe des articulations chez le rat comparé aux animaux contrôles non-traités. Globalement, le système de délivrance de médicament dans lequel l’inhibiteur synthétique de la galectine-3 a été encapsulé, développé dans ce travail, peut être décrit comme une plate-forme in situ à base de nanotechnologie pour le traitement des arthropathies, destinée à contribuer efficacement au traitement des articulations.

This thesis project covers the design, development and in vivo evaluation of a novel self-assembled injectable biodegradable drug delivery system (DDS), composed of in situ hydrogel combined with nanocapsules for lipophilic anti-inflammatory drugs, aiming prolonged intra-articular (IA) residence time and controlled drug release. The moderate initial viscosity allows good syringeability, while rheological properties of the assembled DDS enable resistance to high deformations, displaying the hydrogel suitable for IA application. In this regard, to validate the new delivery system, dexamethasone was used as a model drug. Besides, a novel and potential lead compound for immunotherapeutic anti-rheumatic drug candidate – galectin-3 antagonist was synthesized, characterized and evaluated in this study. The preliminary in vivo results demonstrated remarkable suppression of acute joint inflammation by galectin-3 inhibitor encapsulated within hydrogel and administrated IA at microgram scale doses compared to non-treated control. Overall, the work presented here portrays the DDS with encapsulated synthetic galectin-3 inhibitor as a capable in situ nanotechnology-based platform for arthropathies treatment, intended to contribute to efficient joints therapies.