Effets thérapeutiques des champs électriques pulsés nanosecondes sur modèle murin de métastates péritonéales coliques

Therapeutic effect of nanosecond pulsed electric fields on murine model of colorectal peritoneal metastasis

• Auteur / Autrice : Abdelkader Taibi
• Direction : Sylvaine Durand-Fontanier, Sylvia Bardet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, médecine et santé
• Date : Soutenance le 09/10/2020
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Biologiques et Santé (Limoges ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Président / Présidente : Denis Valleix
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvaine Durand-Fontanier, Sylvia Bardet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Cécile Brigand, Denis Pezet, Rodney O'Connor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Emploi en thérapeutique

Techniques des impulsions (électronique)

Mots clés libres

NsPEF

Cancer colorectal

Métastases péritonéales

Modèle murin

Réponse histologique

Ondes électromagnétiques

Impulsion nanoseconde

NsPEF

Colorectal cancer

Peritoneal metastasis

Mouse model

Histological response

Nanosecond pulsed electromagnetic field

Résumé

Ce travail doctoral a pour but d'évaluer la sensibilité des cellules CT-26 murines de cancer colorectal (CCR) à des impulsions de 10 nanosecondes, à haute fréquence et haute intensité (nsPEF). Après avoir développé un modèle de souris de métastases péritonéales coliques (MPc), nous avons étudié la réponse histologique in vivo selon une nouvelle classification (Peritoneal Regression Grading Score) spécifique des MPc. La fibrose a été analysée par microscopie multiphotonique, la prolifération (KI67, DAPI) et l'expression des facteurs immunologiques (CD3, CD4, CD8) par histologie classique. Nous avons démontré que les nsPEFs exercent un effet dose-réponse sur les cellules CT-26 et dans le modèle murin de MPc, en induisant la mort cellulaire et en modifiant la morphologie des mitochondries après perméabilisation de la membrane plasmique. De plus, une réponse immunitaire spécifique des lymphocytes T CD8 +, ainsi qu'une forte réponse histologique viennent renforcer l’effet anti-tumoral des nsPEFs. Ainsi, ces impulsions nanosecondes semblent être une alternative thérapeutique à confirmer dans des études expérimentales afin notamment d’en évaluer son innocuité sur le péritoine sain et d’améliorer l’ergonomie du système d’application.

The aim of this study was to evaluate the sensitivity of murine colorectal cancer (CRC) CT-26 cells to 10 ns pulses, at high frequency and high intensity (nsPEF). We have developed a mouse model of colorectal peritoneal metastasis (PMc) and the histological response was then assessed according to a new classification (Peritoneal Regression Grading Score). Fibrosis was analyzed by multiphoton microscopy, proliferation (KI67, DAPI) and expression of immunological factors (CD3, CD4, CD8) by classical histology. We have demonstrated that nsPEFs display a dose-response effect on CT-26 cells by inducing cell death and plasma membrane permeabilization, as well as altering mitochondria morphology. In addition, a specific immune response (CD8+ T lymphocytes) and a major histological response have confirmed the potentiality of nsPEFs as an anti-tumor therapeutic alternative. We still need to evaluate the innocuity of nsPEFs on healthy peritoneum and the ergonomics of the application system are challenging to be improved.