Applications thérapeutiques de l'électroperméabilisation en cancérologie

Therapeutic applications of electropermeabilization in oncology

• Auteur / Autrice : Sandrine Pelofy
• Direction : Muriel Golzio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies, cancérologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Champs électriques

Électroporation

Cancer -- Thérapeutique

Mots clés libres

Electroperméabilisation

Vaisseaux sanguins

Tumeurs

Transfection

Oligonucléotides

Imagerie de fluorescence

Résumé

L'électroperméabilisation est une méthode physique permettant le transfert in vitro et in vivo d'une grande variété de molécules dans les cellules. L'électroperméabilisation connait un essor important en raison du développement de ses applications en essai préclinique et clinique. Cependant, le mécanisme de l'électroperméabilisation in vivo est encore peu décrit et ses applications restent peu exploitées en clinique. Nous proposons donc d'étudier l'intérêt thérapeutique de cette méthode à travers deux axes d'études : 1) Caractérisation de l'effet intrinsèque du champ électrique in vivo sur le réseau vasculaire : Nous avons évalué les effets du champ électrique in vivo sur le réseau vasculaire normal et tumoral au niveau de la perméabilité et de la morphologie des vaisseaux sanguins et de la dynamique du flux sanguin. Pour cela, nous avons utilisé la microscopie intravitale de fluorescence combinée avec des chambres dorsales greffées sur le dos de souris. 2) Etude de l'électrotransfert d'oligonucléotides modifiés au sein de la tumeur : Nous avons utilisé des siRNA (petits ARN interférents) incorporant des LNA (Locked Nucleic Acid) qui sont une nouvelle génération d'oligonucléotides chimiquement modifiés. Nous avons validé l'électrotransfert de ces oligonucléotides in vitro. Puis nous avons évalué leur stabilité, leur efficacité et leur biodistribution in vitro et in vivo dans des tumeurs sous-cutanées après électroperméabilisation.

Electropermeabilization is a physical method for in vitro and in vivo transfer of a wide variety of molecules in cells. A growing number of papers quoting Electropermeabilization is present during the last 15 years due to the development of its applications in preclinical and clinical trials. However, the molecular mechanisms of in vivo electropermeabilization remain still poorly described. This opens a safety issue as its applications are under used in clinic. We propose to study the biological consequences of this pulses method through two areas of study: 1) Characterization of the intrinsic effect of pulses electric field in vivo on the vascular network: We evaluated the effects of electric field in vivo on normal and tumoral vascular network on the permeability and morphology of blood vessels and on blood flow dynamics. We used the intravital fluorescence microscopy combined with dorsal skin fold window chamber grafted on to the back of mice. 2) Study of the electrotransfer of modified oligonucleotides within the tumor: We used siRNA (small interfering RNA) incorporating LNA (Locked Nucleic Acid) that are a new generation of chemically modified oligonucleotides. We validated the electrotransfer of these oligonucleotides in vitro. Then we evaluated their stability, efficiency and biodistribution in vitro and in vivo in subcutaneous tumors after electropermeabilization.