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Développement d'un système d'administration potentiel à base de nano pour le traitement du cancer

par Heba Alnemeh

Thèse de doctorat en Médecine

Sous la direction de Joël Eyer.

Thèses en préparation à Angers , dans le cadre de Biologie-Santé , en partenariat avec 5 - MINT (Micro et nanomédecines biomimétiques (equipe de recherche) depuis le 13-02-2019 .


  • Résumé

    Le glioblastome (GBM) est une tumeur difficile à traiter qui fait face à plusieurs défis cliniques. Un peptide nommé NFL-TBS.40-63 (NFL-peptide) a été précédemment découvert en laboratoire et a révélé ses propriétés de ciblage contre les cellules de glioblastome où il détruit leur réseau de microtubules induisant la mort cellulaire. Dans cette étude nous avons examiné les propriétés de ce peptide et son couplage avec d'autres nanoparticules chargées ou non d'un médicament anticancéreux. Nos travaux ont démontré la capacité du peptide NFL biotinylé (BIOT-NFL peptide) à former des nanofilaments peptidiques d'environ 5 nm de diamètre et de plusieurs micromètres de longueur. Ces nanofilaments ont été obtenus spontanément à partir de l'autoassemblage de BIOT-NFL dans des solutions aqueuses à pH physiologique. Nous avons également montré une interaction entre ces nanofilaments et d'autres nanoparticules telles que les nanoparticules d'or et les nanocapsules lipidiques, dans le but d'utiliser les nanofilaments de BIOT-NFL comme vecteur pour cibler la livraison de ces particules aux cellules de GBM. La presence de nanoparticules d'or le long de BIOT-NFL-nanofilaments a montré une amélioration de l’internalisation de ces particules dans les cellules de GBM lorsqu'elles sont traitées avec cette conjugaison (nanoparticules d'or conjuguées au BIOT-NFL) par rapport aux nanoparticules d'or seules. Il a également été démontré que les nanofilaments de BIOT-NFL peuvent fixer les nanocapsules lipidiques, précédemment développées dans notre laboratoire et utilisées comme nanosupports pour des médicaments anticancéreux, tout au long du nanofilament. Des nanocapsules lipidiques chargées d'un agent anti-microtubulaire (Colchicine) ont été développées dans cette étude et conjuguées au peptide BIOT-NFL. Un nouveau nanosystème potentiel composé de nanofilaments de BIOT-NFL décorées de nanocapsules lipidiques chargées en Colchicine a été établi, puis la cytotoxicité de cette conjugaison a été testé in vitro sur des cellules de GBM. Dans l'ensemble, les nanofilaments peptidiques obtenus de l'auto-assemblage de BIOT-NFL pourraient représenter des nanofilaments prometteurs pouvant être utilisés pour cibler l'administration d'autre agents thérapeutiques dans des modèles de GBM

  • Titre traduit

    Development of a potential nano-based delivery system for cancer treatment


  • Résumé

    Glioblastoma (GBM) is a difficult-to-treat tumour that faces several challenges in the clinic. A peptide named NFL-TBS.40-63 (NFL-peptide) has been previously discovered in the laboratory and revealed its targeting properties against glioblastoma cells where it destroys their microtubules network inducing cell death. Here, we focused on the properties of this peptide and its coupling with other nanoparticles loaded or not with an anti-cancer drug. Our work demonstrated the ability of Biotinylated-NFL-peptide (BIOT-NFL-peptide) to form well-organized peptide nanofibers about 5 nm in diameter and several micrometers in length. These nanofibers were obtained spontaneously from the self-assembly of BIOT-NFL in aqueous solutions at physiological pH. We further explored an interaction between BIOT-NFL-nanofibers and other nanoparticles like gold nanoparticles and lipid nanocapsules, in the hope of using peptide nanofibers as a vector to target the delivery of these particles into GBM. The presence of NFL peptide-nanofibers alongside gold-nanoparticles showed an improvement in their internalization in GBM cells when treated with this conjugation (BIOT-NFL conjugated-gold nanoparticles) compared to gold-nanoparticles alone. BIOT-NFL-nanofibers have also been shown to fix the lipid nanocapsules, that previously developed in our laboratory and used as carriers for anti-cancer drugs, all long the nanofiber. Lipid nanocapsules loaded with an anti-microtubule agent (Colchicine) have been developed in this study and conjugated to the BIOT-NFL-peptide. A potential new nanosystem composed of BIOT-NFL-nanofibers decorated with lipid nanocapsules loaded with Colchicine was established, and then the in vitro cytotoxicity was analyzed on rat GBM cells. Altogether, the self-assembled peptide nanofibers obtained from BIOT-NFL may represent promising GBM-targeting nanofibers that can be used to target the delivery of therapeutics into GBM cells