Nanoparticules et santé : de grandes promesses thérapeutiques, mais pour quel risque ?

par Raphaël Cornu

Projet de thèse en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Hélène Martin et de Arnaud Beduneau.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Pathologies et Epithéliums : Prévention, Innovation, Traitements, Evaluation (laboratoire) depuis le 13-10-2016 .


  • Résumé

    Les nanoparticules sont définies comme des structures sphériques dont le diamètre est voisin de 100 nanomètres. Dans le domaine de la santé, les nanoparticules sont utilisées pour acheminer une substance active ou un agent de contraste au niveau d'une cellule ou d'un organe spécifique. Elles peuvent être administrées par différentes voies, notamment la voie orale et intraveineuse. Au regard des nombreux essais cliniques sur les nanomédicaments, elles représentent une avancée prometteuse dans le cadre de la recherche médicale. Cependant, leurs propriétés uniques (taille, surface spécifique, charge de surface) qui leur confèrent ce tropisme si particulier pourraient également s'avérer délétères pour l'organisme. Dans le cas d'une administration par voie intraveineuse, jusqu'à 80% de la dose injectée est séquestrée au niveau du tissu hépatique. Par ailleurs, le devenir des nanoparticules administrées par voie orale est encore méconnu. Sont-elles par exemple capables de franchir la barrière intestinale pour atteindre la circulation générale ? L'objectif de ce travail de thèse sera d'étudier la toxicité des nanoparticules en évaluant leur impact selon le type d'exposition (systémique et orale) à partir de modèles cellulaires et tissulaires adaptés. La première partie du travail sera d'évaluer les conséquences au niveau hépatique d'une exposition aigue et chronique aux nanoparticules sur l'organisme. Induisent-elles un effet cytotoxique, génotoxique ou une réponse inflammatoire ? Sont-elles également capables de franchir les barrières biologiques comme la barrière intestinale pour finalement atteindre la circulation générale ? La seconde partie du travail sera d'isoler certains facteurs pouvant être associés à la nanotoxicité selon la voie d'administration et de comprendre les mécanismes impliqués. Les nanoparticules évaluées dans ce projet ne concerneront pas uniquement celles sous forme de nanomédicaments, ainsi l'étude sera élargie aux nano-objets présents dans le quotidien de l'Homme (nanoparticules contenues dans les produits cosmétiques et alimentaires).

  • Titre traduit

    Nanoparticles and human health: big therapeutic promises, but what about the risk?


  • Résumé

    Nanoparticles are defined as spherical structures whose diameter is close to 100 nanometers. In the field of health, nanoparticles are used to carry an active substance or a contrast agent to a specific cell or organ. They can be administered by various routes, including the oral and intravenous routes. Considering the numerous clinical trials dealing with nanomedicine, they represent a promising approach in the field of medical research. However, their unique properties (their size, their surface area and their surface charge) give them a particular tropism that could also be deleterious to the organism. After an intravenous administration, up to 80% of the injected dose is sequestered in the liver. Moreover, the future of nanoparticles administered orally is still unknown. For example are they able to cross the intestinal barrier to reach the systemic circulation? The objective of this thesis will be to study the toxicity of nanoparticles by evaluating their impact according to the type of exposure (systemic and oral) using adapted cellular and tissue models. The first part of the work will assess the consequences in the liver of an acute and a chronic exposure to nanoparticles on the organism: do they induce a cytotoxic, genotoxic or an inflammatory response? Are they also able to cross biological barriers such as the intestinal barrier to finally reach the systemic circulation? The second part of the work will be focus on few factors that could be associated with nanotoxicity according to the route of administration and to understand the mechanisms involved. The nanoparticles evaluated in this project will not only concern those in the form of nanomedicines, so the study will be extended to nano-objects present in the human daily life (nanoparticles contained in cosmetic and food products).