Développement d'un nouveau modèle 3D in vitro pour évaluer le potentiel (géno)toxicité des nanomatériaux

par Jefferson De Oliveira Mallia

Projet de thèse en BIS - Biotechnologie, instrumentation, signal et imagerie pour la biologie, la médecine et l'environnement

Sous la direction de Sylvain Bohic, Shareen Doak et de Jean-Luc Ravanat.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes en cotutelle avec Swansea University , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec Grenoble Institut des Neurosciences (laboratoire) depuis le 31-12-2014 .


  • Résumé

    Le foie remplit de multiples fonctions importantes dans le corps, y compris la régulation, la synthèse, la sécrétion et le stockage. Il est également le centre de déminage, enlevant les déchets, les médicaments, les produits chimiques et cancérogènes par le métabolisme et l'excrétion (1). En outre, le foie est associée à l'impact toxicologique des nanomatériaux (NMS) à la suite de leur exposition (par le sang, les poumons, les intestins, la peau) car ces matériaux accumulent rapidement dans le foie et sont bio-persistant (2,3,4,5). Une évaluation toxicologique précise des médicaments / produits chimiques / NMS, exige un environnement in vivo-like. Cependant, les comparaisons entre la prédiction de la toxicité chez l'homme et dans les tests de toxicité in vivo de rongeurs montre que les corrélations sont des rongeurs limitée et donc courant dans des modèles in vivo ne sont pas des tests idéaux (6). Les études de toxicité du foie sont également menées in vitro en utilisant des cellules hépatiques primaires ou de lignées de cellules transformées en culture 2D. Cependant, ceux-ci aussi sont des modèles limités parce que quand les cellules sont cultivées dans des mono-couches, ils perdent des attributs fonctionnels critiques du foie et donc ne parviennent pas à prédire l'hépatotoxicité. Par conséquent, un modèle in vitro prédictif du foie, nécessite un entretien d'hépatocytes humains dans son environnement de niche 3D, qui permettent des contacts de polarisation / cellule-cellule (7,8) et il est important pour plus de toxicologie du foie prédictive pour les tests l'innocuité des médicaments et nanosécurité. Ce projet se concentrera donc sur le développement d'un tel modèle, en particulier pour l'application à des études sur la base de nanotoxicologie.

  • Titre traduit

    Development of a novel in vitro liver 3D model to assess potential (geno)toxicity of nanomaterials


  • Résumé

    The liver performs multiple important functions in the body including regulation, synthesis, secretion and storage. It is also the clearance centre, removing waste products, drugs, chemicals and carcinogens by metabolism and excretion (1). Furthermore, the liver is associated with the toxicological impact of nanomaterials (NMs) following their exposure (via blood, lungs, gut, skin) as these materials rapidly accumulate in the liver and are biopersistant (2,3,4,5). An accurate toxicological assessment of drugs/chemicals/NMs, requires an in vivo-like environment. However, comparisons between toxicity prediction in humans and in vivo rodent toxicity tests demonstrates that the correlations are limited and thus current rodent in vivo models are not ideal tests (6). Liver toxicity studies are also conducted in vitro using primary liver cells or transformed cell lines grown in 2D culture. However, these too are limited models because when cells are grown in mono-layers they lose critical functional attributes of the liver and thus fail to predict hepatotoxicity. Therefore, a predictive in vitro liver model, requires human hepatocyte maintenance in its 3D niche environment, which allow polarization/cell-cell contacts (7,8) and is important for more predictive liver toxicology for drug-safety testing and nanosafety. This project will therefore focus on the development of such a model, specifically for the application to nanotoxicology based studies.