Développement d'une méthode innovante de détection des cellules métastatiques du cancer du sein basé sur des polymères à empreintes moléculaires.

Development of a new Platform for Metastasis-Initiating Cells detection from Blood in Triple Negative Breast Cancer based on Molecular Imprinted Polymers.

• Auteur / Autrice : Salahdin Khelifi-Otmane
• Direction : Nébéwia Griffete
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Analytique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physicochimie des Électrolytes et Nanosystèmes interfaciaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Colloïdes Inorganiques

Mots clés

Mots clés libres

Empreintes moléculaires

Détection

Cellules tumorales circulantes

Molecularly Imprinted Polymers

Targeting

Métastasis Initiating Cells

Résumé

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez la femme et correspond à la 2eme cause de mortalité. L'apparition et le développement de métastases issues de la tumeur primaire sont en grande parties responsables de la mortalité lié à ce cancer. L'importance de cette maladie en matière de santé publique nous a conduit, en collaboration avec le laboratoire Phenix (Chimie) et le Centre de Recherche Saint Antoine (Biologie), à initier un projet de recherche interdisciplinaire visant à développer une nouvelle méthode de détection précoce de ces métastases dans le cancer du sein. En effet, les métastases ont pour origine des cellules qui ont la capacité de se détacher de la tumeur primaire, de circuler dans le sang et d'envahir les tissus pour former des tumeurs secondaires. Par conséquent, la détection précoce dans le sang de ces cellules que l'on nomme cellules tumorales circulantes (ou CTC) constitue une approche pertinente pour améliorer la prise en charge de ces patientes. Cette approche reste toutefois difficile en raison principalement de la très faible proportion de cellules capables d'initier ce processus métastatique. De nombreuses méthodes utilisent actuellement des anticorps mais ces technologies sont encore loin d'être optimales. Nous proposons dans ce projet d'utiliser une nouvelle technologie innovante basé sur des nanomatériaux chimiques qu'on appelle MIPs (Molecularly Imprinted Polymers). Ces polymères à empreinte moléculaire (MIPs) sont des matériaux synthétiques conçus pour avoir des sites de reconnaissance spécifiques pour une molécule cible particulière. Ils sont créés par la polymérisation de monomères autour d'une molécule modèle suivie de l'élimination de cette molécule modèle, laissant derrière elle des cavités spécifiques à la forme et aux propriétés chimiques de la molécule cible. Ces nanomatériaux pourraient donc constituer une nouvelle façon de cibler de manière spécifique les protéines membranaires des CTCs, en particulier celles capables d'initier la formation des métastases, en permettant le développement de nouveaux dispositifs diagnostics innovants. Ce projet interdisciplinaire chimie-biologie sera réalisé conjointement dans l'équipe Physico-chimie des Electrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux du laboratoire Phenix (Sorbonne-Université), qui a une grande expertise dans la synthèse des MIPs, sous la direction du Dr Nebewia Grifette et la partie biologie sera encadrée par le Dr Jérôme Alexandre Denis qui travaille depuis de nombreuses années sur les CTCs au laboratoire de l'Hôpital de la Pitié-Salpêtrière (APHP) et au Centre de Recherche de Saint-Antoine dans l'équipe Biologie et thérapeutiques du cancer dirigée par le Dr Michèle Sabbah.

Breast cancer is the most common cancer in women, and the 2nd leading cause of death. The appearance and development of metastases from the primary tumor are largely responsible for the mortality associated with this cancer. The importance of this disease in terms of public health led us, in collaboration with the Phenix laboratory (Chemistry) and the Centre de Recherche Saint Antoine (Biology), to initiate an interdisciplinary research project aimed at developing a new method for the early detection of these metastases in breast cancer. Indeed, metastases originate from cells that have the ability to detach from the primary tumor, circulate in the bloodstream and invade tissues to form secondary tumors. Early detection of these cells, known as circulating tumor cells (or CTCs) in the blood, is therefore a relevant approach to improving the management of these patients. However, this approach remains difficult, mainly due to the very low proportion of cells capable of initiating this metastatic process. Many methods currently use antibodies, but these technologies are still far from optimal. In this project, we propose to use an innovative new technology based on chemical nanomaterials known as MIPs (Molecularly Imprinted Polymers). Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic materials designed to have specific recognition sites for a particular target molecule. They are created by polymerizing monomers around a template molecule and then removing the template molecule, leaving behind cavities specific to the shape and chemical properties of the target molecule. These nanomaterials could therefore provide a new way of specifically targeting CTC membrane proteins, in particular those capable of initiating metastasis, enabling the development of innovative new diagnostic devices. This interdisciplinary chemistry-biology project will be carried out jointly by the Physico-chemistry of Electrolytes and Interfacial Nanosystems team of the Phenix laboratory (Sorbonne-Université), which has extensive expertise in the synthesis of MIPs, under the direction of Dr. Nebewia Grifette, and the biology part will be supervised by Dr. Jérôme Alexandre Denis, who has been working for many years on CTCs in the laboratory of the Hôpital de la Pitié-Salpêtrière (APHP) and at the Centre de Recherche de Saint-Antoine in the Cancer Biology and Therapeutics team headed by Dr. Michèle Sabbah.