Utilisation des Affitins pour le développement de nanoparticules fonctionnalisées pour déliver des charges à des cellules de tumeurs colorectales

par Valentina Kalichuk

Thèse de doctorat en Biomolécules, pharmacologie, thérapeutique

Sous la direction de Frédéric Pecorari et de Véronique Préat.

Le président du jury était Nick Devoogdt.

Le jury était composé de Pierre Sonveaux, Olivier Feron, Diego Arango.

Les rapporteurs étaient Vladimir Tolmachev.


  • Résumé

    Une approche prometteuse contre le cancer est le ciblage d’antigènes associés aux tumeurs par des ligands spécifiques couplés à des nanoparticules transportant des agents thérapeutiques ou d’imagerie. Les anticorps sont les molécules de ciblage les plus utilisées, mais présentent des limitations en termes de coûts de production élevés, de complexité structurale et de stabilité limitée. Les Affitins sont des protéines d'affinité hautement stables, dérivées à l'origine de Sac7d, un polypeptide d’archée de la famille de liaison à l'ADN de 7 kDa (Sul7d). Les Affitins montrent une affinité et une spécificité comparables à celles des anticorps, tout en étant thermiquement et chimiquement plus stable, moins coûteuses à produire, plus faciles à remodeler avec une taille 20 fois plus petite. Les nanocapsules lipidiques (LNC) possèdent une grande stabilité et une efficacité élevée pour l'encapsulation des médicaments lipophiles et les protègent de la dégradation rapide. Le ciblage de cellules cancéreuses par des LNC peut réduire de plus la concentration de médicament dans les tissus normaux et réduire la toxicité. Le but du projet est de combiner les avantages des Affitins et des LNC pour amener les médicaments anticancéreux vers les cellules cancéreuses. Le premier objectif a été d'identifier et de caractériser un membre plus court, mais toujours très stable, de la famille Sul7d pour encore améliorer la base moléculaire des Affitins, puis de générer des Affitins qui reconnaissant le biomarqueur EpCAM associé aux cellules tumorales. Le deuxième objectif a été d'attacher les nouvelles Affitins comme ligands d'affinité aux LNC et d'évaluer le ciblage de la tumeur par ces complexes.

  • Titre traduit

    Use of Affitins for the development of functionalized nanoparticles to deliver payloads to targeted colorectal tumor cells


  • Résumé

    A progressive strategy against cancer is the targeting of tumour-associated antigens by specific ligands coupled to nanoparticles, carrying therapeutic or imaging agents. Antibodies are the most widely used targeting molecules, but they possess limitations as high production costs, complex structure and limited stability. Affitins are highly stable engineered affinity proteins, derived originally from Sac7d, an archaeal polypeptide from the 7 kDa DNA-binding family (also known as Sul7d family). These binders show comparable affinity and specificity to those of antibodies, while being thermally and chemically more stable, cheaper to produce, easier to engineer and present a simpler structure and 20-fold smaller size. Lipid nanocapsules (LNCs), prepared by solvent free process, possess great stability and high efficiency for lipophilic drugs encapsulation and protect the drug from rapid degradation. Targeting drug-LNC to cancer cells can further decrease drug concentration in normal tissues and lower the toxicity. The aim of the project is to combine the advantages of Affitins as targeting agents and LNCs as carriers in order to create vehicles for delivering payloads to cancer cells. The first goal of this work was to identify and characterize a shorter member, but still very stable, of the Sul7d family in order to further improve the affinity scaffold, and then to use it for the generation of Affitins, recognizing the tumour-associated Epithelial Cell Adhesion Molecule. The last goal was to attach the new binders as affinity moieties to LNCs and to assess the tumour targeting of these complexes.


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