Vecteurs nanométriques micellaires pour l'imagerie et la radiothérapie

Design and synthesis of multimodal micellar nanocarriers for targeted imaging and radiosensitization

• Auteur / Autrice : Sophia Godel-Pastre
• Direction : Edmond Gravel, Charles Truillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 12/12/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Médicaments et technologies pour la santé (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2020-....) - Laboratoire d'imagerie biomédicale multimodale Paris-Saclay (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Tsapis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Céline Frochot, Cécilia Ménard-Moyon, Ling Peng
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Frochot, Cécilia Ménard-Moyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoparticules d'or

Tomographie par émission

Micelles

Cancer -- Radiothérapie

PFAS (chimie)

Mots clés libres

Composé perfluoré

Radiosensibilisation

Micelles

Imagerie TEP

Nanoparticules d'or

Imaging

Radiotherapy

Radiosensitization

Gold nanoparticles

Nanomedicine

Micelles

Résumé

Plus de la moitié des patients atteints d'un cancer auront recours, durant leur prise en charge médicale, à la radiothérapie. Elle constitue une pierre angulaire des traitements anticancéreux et l'amélioration de son efficience est un défi de santé publique. En effet, la radiorésistance de certains cancers constitue un réel frein à l'efficacité de la radiothérapie. Parmi les mécanismes tumoraux impliqués dans ce phénomène de radiorésistance, l'hypoxie chronique a été identifiée comme ayant un rôle majeur. Afin de pallier cet état hypoxique, le développement d'agents capables d'augmenter la perfusion en dioxygène des cellules tumorales a été considéré. Ces dernières années, les nanoparticules (organiques et inorganiques) ont suscité un intérêt considérable dans le domaine de la radiosensibilisation. Leur taille nanométrique permet un ciblage passif du tissu tumoral en exploitant les propriétés intrinsèques de la vascularisation tumorale. Cette capacité de ciblage peut, dès lors, permettre une potentialisation des effets de la radiothérapie au plus proche de la tumeur tout en épargnant les tissus sains environnants. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail de thèse. Dans une première partie, le développement d'un vecteur nanométrique micellaire capable d'augmenter efficacement la perfusion en dioxygène de cellules tumorales de mélanome murin pour améliorer l'efficacité de la radiothérapie in vitro est décrit. L'étude par imagerie radioactive de la biodistribution de ce vecteur nanométrique micellaire chez un modèle murin est discutée dans une seconde partie. Enfin, la complexification de ce vecteur nanométrique par l'introduction d'une nanoparticule métallique est exposée dans une dernière partie.

Radiation therapy is a cornerstone of cancer treatment and improving its efficiency is a public health challenge. Indeed, the radioresistance of certain cancers is a real obstacle to the effectiveness of radiotherapy. Among the tumor mechanisms involved in this radioresistance phenomenon, chronic hypoxia has been identified as playing a major role. In order to overcome this hypoxic state, the development of agents capable of increasing the oxygen perfusion of tumor cells has been explored. In recent years, nanoparticles (organic and inorganic) have attracted considerable interest in the field of radiosensitization. Their nanometric size allows passive targeting of tumor tissues by exploiting the intrinsic properties of the tumor vasculature. This targeting capacity can, therefore, allow the effects of radiotherapy to be potentiated as close as possible to the tumor while sparing the surrounding healthy tissue. The work presented in this thesis manuscript has been carried out is the context. In a first part, the development of a micellar nanometric vector able to efficiently increase the oxygen perfusion of murine melanoma tumor cells, in order to improve the efficiency of in vitro radiotherapy, is described. The radioactive imaging study of the biodistribution of this micellar nanoscale vector in a mouse model is discussed in a second part. Finally, the complexification of this nanometric vector by the introduction of a metallic nanoparticle is presented in a last part.