Evaluation des propriétés radio-sensibilisantes de nanoparticules à couronne polymère modulable

par Marine Le Goas

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Serge Palacin et de Jean-Philippe Renault.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec NIMBE - Nanosciences et Innovation pour les Matériaux la Biomédecine et l'Énergie (laboratoire) , Laboratoire Innovation en Chimie de Surface Et Nanosciences (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-11-2015 .


  • Résumé

    Le but de la thèse est de développer des nanoparticules radiosensibilisantes constituées d'un coeur en or et d'une couronne polymère. Dans une première étape, les NPs seront élaborées via des protocoles qui permettent de de produire des objets possédant un cœur métallique de quelques nanomètres stabilisé par une couronne polymère hydrophile fonctionnalisable (objet de taille totale de 20 nm de diamètre). Différents objets pourront être synthétisés en faisant varier la nature et la longueur des chaînes polymères greffées, ainsi que la fonctionnalisation éventuelle par des molécules d'intérêt (principes actifs, marquages fluorescents, ou molécules permettant le ciblage des tumeurs par exemple). L'interaction de ces objets avec leurs cibles biologiques (ADN en particulier) sera analysée, ainsi que leur capacité de diffusion dans des matrices extracellulaires modèles et leur cytotoxicité. Dans une deuxième étape, les différentes nanoparticules seront testées pour leur pouvoir tumoricide en association à la radiothérapie ou la protonthérapie sur des cultures de cellules tumorales. Les irradiations seront réalisées avec différents types de rayonnements (rayons X, rayons gamma, protons) en utilisant des doses d'irradiation compatibles avec la réalité clinique (0 à 30 Gy). Le pouvoir radiosensibilisant des différents nanocomposés sera évalué dans des tests de clonogénicité classiquement utilisés en radiothérapie pour estimer la mortalité cellulaire. Leur efficacité sera corrélée à la capacité de captation des nanocomposés par les différents types de cellules tumorales. Des signes de mort cellulaire immunogène pourront également être analysés. Enfin, des expériences de radiosensibilisation in vivo pourront être conduites à Nice en parallèle de la thèse.

  • Titre traduit

    Nanoparticles grafted with versatile polymer corona: evaluation of their radiosensitizing properties


  • Résumé

    The aim of the project is to develop radiosensitizing nanoparticles composed of a gold core and a polymeric corona. First, NPs will be synthesized via experimental protocols that enable the production of objects with a metallic core measuring few nanometers and stabilized by a hydrophilic polymeric corona that can be further fonctionnalized (total diameter around 20 nm). Different objects will be synthesized by varying the nature and length of the grafted polymer chains and the possible functionalization by molecules of interest (drugs, fluorescent labels or tumor-targeting molecules for example). The interaction between these nano-objects and their biological target (DNA in particular) will be analyzed. Their capacity of diffusion in the extracellular matrix and their cytotoxicity will also be studied. Tumoricidal effects of these nanoparticles when combined with radiotherapy or proton therapy will then be tested in a second phase on tumoral cell cultures. Different kind of irradiations will be performed (X-rays, gamma rays, protons) and the involved doses will be compatible with clinical uses (0 to 30 Gy). The radiosensitizing capacity of these different nanocompounds will be assessed by clonogenicity assays that are classically used in radiotherapy to estimate cell mortality. Their efficacy will be correlated to their uptake ability by various types of tumor cells. Immunogenic cell death signals will also be analyzed. Finally, in vivo radiosensitizing experiments should be conducted in Nice simultaneously.