Analyse de solutions thérapeutiques pour le traitement du cancer par spectroscopie vibrationnelle

Analysis of therapeutic solutions for cancer treatment by vibrational spectroscopy

• Auteur / Autrice : Alaa Abdelrhman Makki Abdelbagi
• Direction : Franck Bonnier, Elhadi Mohamed Ahmed
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 16/11/2020
• Etablissement(s) : Tours en cotutelle avec University of Gezira (Wad Medani, Sudan)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Nanomédicaments et Nanosondes (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Hélène Blasco
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Igor Chourpa, Mohammed Abdelrahman
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karen Gaudin, Bernard Humbert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anticorps monoclonaux

Industrie pharmaceutique -- Contrôle de la qualité

Contrôle de la qualité

Anticancéreux -- Administration (pharmacologie)

Spécialités pharmaceutiques

Analyse qualitative (chimie)

Chimiothérapie anticancéreuse

Spectroscopie infrarouge

Spectroscopie Raman

Cancer -- Thérapeutique

Mots clés libres

Analyses quantitatives

Chimiométrie

Anticancéreux

Spectroscopie vibrationnelle

Infrarouge

Raman

Quantitative analysis

Chemometrics

Anticancer drugs

Vibrational spectroscopy

Infrared

Raman

Résumé

Chaque jour des centaines de patients se voient administrer des solutions thérapeutiques injectables dans le cadre de traitements du Cancer. Les molécules anticancéreuses utilisées en chimiothérapie sont fortement toxiques pour les patients mais également pour les personnels de l’hôpital. La Contrôle Qualité Analytique (CQA) s’impose de plus en plus dans les protocoles de validation en sortie des unités centralisées de préparation des doses individualisées afin de vérifier que l’agent anticancéreux (analyse qualitative) et sa concentration (analyse quantitative) correspondent à la prescription. Cette procédure permet d’assurer la sécurité dans l’administration du médicament aux patients cependant il est également essentiel de considérer des approches analytiques limitant au maximum les risques d’exposition des techniciens et pharmaciens qui manipulent les solutions chimio-thérapeutiques quotidiennement. En collaboration avec UBCO (Unité de Biopharmacie Clinique Oncologique, CHU Tours, France) les spectroscopies vibrationnelles d’absorption infrarouge et de diffusion Raman ont été évaluées. Des études sur des cytotoxiques et des anticorps monoclonaux (mAbs) ont permis de comprendre l’origine des signatures spectrales collecter et de mettre en place des études comparatives entre les 2 techniques. Notamment, dans le cas des mAbs les excipients jouent un rôle prépondérant dans la discrimination et la quantification des solutions. A terme, un protocole d’analyse non-invasif, directement dans les poches de perfusion, par micro-spectroscopie Raman confocale est proposée. Les perspectives de réaliser le CQA sans la nécessité de réaliser des prélèvements sont particulièrement pertinentes pour le transfert de la technologie en milieux hospitalier afin d’assurer la sécurité des personnels mais également favoriser la mise en place de routines de validation rapides et peu couteuses.

Every day, hundreds of patients are administered injectable therapeutic solutions as part of cancer treatments. The anticancer molecules used in chemotherapy are highly toxic to patients but also to hospital staff. Analytical Quality Control (AQC) is increasingly required in the validation protocols in centralized units managing the preparation of individualized doses in order to verify that the anticancer agent (qualitative analysis) and its concentration (quantitative analysis) correspond to the prescription. This procedure ensures the safety in the administration of the drug to patients, however it is also essential to consider analytical approaches that minimize the risk of exposure of technicians and pharmacists who handle chemotherapy solutions on a daily basis. In collaboration with UBCO (Clinical Oncological Biopharmacy Unit, CHU Tours, France), vibrational spectroscopies, i.e infrared absorption and Raman scattering, were evaluated. Studies on cytotoxics and monoclonal antibodies (mAbs) have made it possible to understand the origin of the spectral signatures collected and to set up comparative studies between the 2 techniques. In particular, in the case of mAbs, the excipients play a preponderant role in the discrimination and the quantification of the solutions. Ultimately, a non-invasive analysis protocol, directly in the infusion bags, by confocal Raman micro-spectroscopy is proposed. The prospects of carrying out the AQC without the need to take samples out of bags are particularly relevant for the transfer of technology in hospitals in order to ensure the safety of personnel but also to promote the establishment of rapid and more cost effective validation routines.