Nouvelles sondes pour des applications en imagerie multimodale et théranostique

par Marine Lafosse

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Marie-Pierre Heck et de Bertrand Kuhnast.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec Service de Chimie Bioorganique et de Marquage (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 03-10-2016 .


  • Résumé

    Les récentes évolutions des techniques d'imagerie médicale ont profondément modifié la conception des agents d'imagerie. Pour détecter le plus précocement et le plus précisément possible les signatures moléculaires pathologiques, la combinaison de plusieurs techniques est devenue un atout essentiel. La combinaison entre la Tomographie par Emission de Positons (TEP) et l'imagerie de fluorescence dans le proche infrarouge (NIRF) est particulièrement pertinente puisque ces deux techniques ont des sensibilités de détection du même ordre de grandeur. Elle permet en outre de combiner le caractère non-invasif et fonctionnel de l'imagerie TEP avec les possibilités de chirurgie ou vectorisation guidée par l'imagerie de la NIRF. L'imagerie NIRF permet également des observations microscopiques ex vivo à très haute résolution. Une telle combinaison ne peut être efficace qu'avec des sondes d'imagerie performantes et "intelligentes" qui pourraient être vectorisées sélectivement vers leur cible biologique et avec grande affinité par un effet de multivalence. Les bambusurils (BU), oligomères synthétiques cycliques, seront utilisés pour la première fois comme plateforme originale pour réaliser une imagerie bimodale et multivalente. Cette plateforme possédera : i) un émetteur de positons pour l'imagerie TEP, ii) un fluorochrome permettant l'imagerie NIRF et iii) plusieurs ligands spécifiques d'une cible choisie, disposés selon une topologie spécifique, pour accroître l'efficacité du ciblage in vivo par effet de multivalence. En plus de son caractère polyfonctionnel, le BU possède une cavité interne capable de complexer efficacement les anions, et les halogènes en particulier. La complexation d'un atome d'iode radioactif pourrait ainsi conférer à cette plateforme une propriété supplémentaire d'agent de radiothérapie vectorisée. Un tel niveau de fonctionnalité n'a jamais été atteint à ce jour dans la préparation de sondes multimodales de diagnostic et théranostique.

  • Titre traduit

    New probes for multimodal imaging and theranostic applications


  • Résumé

    Recent evolutions in imaging techniques have deeply overwhelmed the development of imaging agents. To track cellular molecular events, their combination for personalized diagnosis became a redoubtable weapon against diseases. Positron Emission Tomography combined with Near InfraRed Fluoresence imaging is an interesting combination since these two techniques display similar detection sensitivities. This combination synergistically conjugates the non-invasive and functional diagnostic strength of PET with the intraoperative imaging-guided surgery or ex vivo histopathology of NIRF. Associated to this bimodal imaging approach, original imaging probes will be developed on the basis of a bambusuril platform. Bambusurils are synthetic macrocycles allowing for an orthogonal polyfunctionalisation. These innovative probes will display a positron emitter for PET imaging, a fluorescent dye for NIRF imaging and a multivalent in vivo targeting with defined topologies to enhance the affinity of the probe for its target. Besides this, BUs possesses a cavity in which anions and halides in particular can be sequestered. The complexation of a radioisotope of iodine would provide a radiotherapeutic character to the platform in addition of the imaging properties. Such a functionalization has never been described to date for multimodal platforms.