Magnetic molecularly imprinted polymers for breast cancer cell targeting and drug delivery under alternative magnetic field
Ciblage de cellules tumorales mammaires par des polymères à empreintes moléculaires magnétiques et délivrance contrôlée de médicaments sous champ magnétique alternatif
Résumé
The use of nanoparticles for biomedical applications is currently increasing. Their properties make them perfect objects, both for the development of new diagnostic methods and as therapeutic vectors. Numerous pathologies can benefit from the use of vectors to transport therapeutic molecules, particularly when their target is difficult to access, to increase the efficacy of a drug or to reduce its associated side effects. Therapeutic strategies to fight cancer often involve molecules with high systemic toxicity that needs to by directed to the tumor, in order to protect the rest of the patient's body. In addition to controlling the vector's destination, mastery of the therapeutic molecule's delivery mechanism is essential to obtain an effective vector. Breast cancer is the most frequently diagnosed and lethal cancer in women. In particular, so-called triple-negative tumors have a poor prognosis due to the limited number of effective therapeutic strategies. Among the new strategies explored, the study of communication between tumor cells and their microenvironment, and in particular adipose tissue, has shown that the latter secretes compounds that induce increased metastasis and resistance to treatment. The fatty acid transporter CD36 has been associated with these mechanisms, making it an interesting target for countering this phenomenon and improving patient prognosis. The aim of this project is to develop new therapeutic vectors capable of targeting the CD36 protein and inducing the controlled release of a therapeutic molecule, with the aim of reducing the metastatic potential of tumors and treatment resistance. To induce the release of the therapeutic molecule, superparamagnetic iron oxide nanoparticles, capable of generating heat in the presence of an alternating magnetic field, were chosen as the core of the vector. The strategy for targeting the CD36 protein is to form imprints in a polymer matrix using molecularly imprinted polymer technology.
Les nanoparticules connaissent actuellement un essor important de leur utilisation pour des application biomédicales. Leurs propriétés en font des objets de choix, tant pour le développement de nouvelles méthodes de diagnostic que pour une utilisation comme vecteurs thérapeutiques. De nombreuses pathologies peuvent bénéficier de l’utilisation de vecteurs pour transporter des molécules thérapeutiques en particulier lorsque la cible thérapeutique est difficile d’accès, pour augmenter l’efficacité d’un médicament ou diminuer les effets secondaires qui lui sont associés. Les stratégies thérapeutiques pour lutter contre le cancer impliquent souvent des molécules présentant une forte toxicité systémique qu'il est donc nécessaire de diriger spécifiquement vers la tumeur, tout en protégeant le reste de l’organisme du patient. En plus du contrôle de la destination du vecteur, la maîtrise du mécanisme de libération de la molécule thérapeutique est essentielle pour obtenir un vecteur efficace. Le cancer du sein est le cancer le plus diagnostiqué et le plus mortel chez la femme. En particulier, les tumeurs dites triples négatives sont de mauvais pronostic en raison du nombre restreint de stratégies thérapeutiques efficaces. Parmi les nouvelles pistes explorées, l’étude de la communication entre les cellules tumorales et leur microenvironnement, et en particulier le tissu adipeux, a montré que ce dernier sécrète des composés induisant une augmentation des métastases et des résistances aux traitements. Le transporteur d’acides gras CD36 a été associé à ces mécanismes, ce qui en fait une cible intéressante pour contrer ce phénomène et améliorer le pronostic des patientes. L’objectif de ce projet est de développer de nouveaux vecteurs thérapeutiques capables de cibler la protéine CD36 et d’induire la libération contrôlée d’une molécule thérapeutique dans le but de diminuer le potentiel métastatique des tumeurs et les résistances aux traitements. Pour permettre d’induire la libération d’une molécule, des nanoparticules superparamagnétiques d’oxyde de fer, capables de produire de la chaleur en présence d’un champ magnétique alternatif, ont été choisies pour former le cœur du vecteur. La stratégie permettant de cibler la protéine CD36 consiste quant à elle à former des empreintes dans une matrice de polymère en utilisant la technologie des polymères à empreintes moléculaires.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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