Ciblage moléculaire de l'athérosclérose par des nanoparticules fonctionnalisées avec des anticorps humains: développement et applications d'un protocole d'IRM paramétrique chez le petit animal

par Samuel Bonnet

Projet de thèse en Bioimagerie

Sous la direction de Gisèle Clofent-sanchez et de Stéphane Mornet.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de Sciences de la Vie et de la Santé , en partenariat avec Centre de Résonnance Magnétique des Systèmes Biologiques (laboratoire) et de Ciblage de l'Athérome (equipe de recherche) depuis le 01-11-2016 .


  • Résumé

    La rupture de la plaque athéromateuse est la cause d'environ 70% des attaques cardiaques soudaines et souvent mortelles. Les lésions athéroscléreuses sont des épaississements focaux riches en lipides dans les parois des artères. Développer un (ou des) agent de contraste ciblant est d'un intérêt clinique crucial pour évaluer les composants à l'origine du risque de rupture. L'imagerie moléculaire nécessite des sondes hautement sensibles et spécifiques constituées d'une modalité d'imagerie et d'un ligand pour le ciblage. Les ligands sont ici des fragments d'anticorps humains recombinants (scFv) servant à fonctionnaliser des nanoparticules multimodales chargées (1) d'oxyde de fer pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) non-invasive et (2) de fluorophores dans le proche infrarouge (PIR) pour l'imagerie de fluorescence au niveau tissulaire et cellulaire. La première partie de ce projet a permis la production et la caractérisation de nanoparticules multimodales dédiées à l'IRM et à l'imagerie de fluorescence dans le proche infrarouge. Une méthode d'imagerie paramétrique a ensuite été spécialement développée sur des IRM pré-cliniques afin de permettre une observation précise de l'accumulation des nanoparticules au sein de la plaque d'athérome chez des souris ApoE-/-. Le développement et l'optimisation de protocoles de greffage site-spécifique des scFv sur les nanoparticules ont ensuite été étudiés in-vitro et in-vivo. Des développements en cours visent à améliorer les profils pharmacocinétiques des agents de contraste fonctionnalisés, afin de permettre de réaliser une imagerie multimodale de l'athérosclérose facilement transposable en clinique.

  • Titre traduit

    Molecular targeting of atherosclerosis by nanoparticles functionalized with human antibodies: development and application of a parametric MRI protocol in small animals


  • Résumé

    The project will address the problem of unstable atherosclerotic plaque rupture, which is the mechanistic cause of about 70 % of all sudden and often fatal heart attacks. Atherosclerotic lesions are lipid-rich focal thickenings within the walls of arteries. Engineering targeted contrast agents to assess the components that underlie the risk of rupture is of crucial interest. Molecular imaging requires highly sensitive and specific probes made of a signal detection compound and an affinity ligand for targeting. Here single chains fragments variables of human antibodies (scFv) are proposed as specific ligands to functionalize multi-modal nanoparticles loaded with (1) iron oxide for non-invasive in vivo magnetic resonance imaging (MRI) and (2) Near InfraRed (NIR) fluorophores for fluorescence imaging at the tissular and cellular level. The first part of the project allowed for the production and the characterization of multimodal nanoparticles dedicated to MRI and fluorescence imaging in near infrared. A parametric imaging method was developed on pre-clinical MRI scanners in order to make possible a precise evaluation of the accumulation of the nanoparticles into the atheroma plaque of ApoE-/- mice. In-vitro and in-vivo studies allowed for the development and the optimization of site-specific grafting protocols of scFv on nanoparticles. Developments for improving the pharmacokinetics profiles of the functionalized contrast agents are underway. It should serve as an accurate molecular imaging method for atherosclerosis, further more easily translated into the clinical arena.