Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Anouchka Plan effectuée sous la direction de Claire Wilhelm et Yoann Lalatonne

Soutenance le mercredi 3 avril 2019 à 14 heures.

Lieu : amphithéâtre Pierre-Gilles de Gennes (niveau -1 du Bâtiment Condorcet)

La soutenance sera suivie d’un pot au 6ème étage.

Nanoparticules en environnement intracellulaire : impact de la nanoarchitecture sur l’internalisation, la biodegradation et les propriétés thérapeutiques

Résumé :

Les nanoparticules inorganiques représentent des solutions innovantes dans le domaine médical aussi bien dans le diagnostic que la thérapie.

La première partie de cette thèse aborde le devenir à long terme des nanoparticules dans les cellules souches. Nous avons cherché à contrôler la biodégradation des nanoparticules en modifiant leur habillage de surface. L’impact des nanoparticules sur la différenciation des cellules souches a permis de mettre en évidence un processus de remagnétisation de nanoparticules dégradées pour certaines voies de différenciation. Dans la seconde partie, nous nous sommes intéressés à des thérapies anti-cancéreuses par hyperthermie et plus précisément l’impact du confinement intracellulaire. Ainsi nous avons montré que le confinement intracellulaire peut inhiber complètement le chauffage généré par hyperthermie magnétique mais qu’il peut au contraire être bénéfique dans le cas de la photothermie à des longueurs d’onde biologiquement compatibles. Enfin, la combinaison de la photothermie et d’une molécule anti-cancéreuse a permis d’améliorer l’efficacité de la thérapie.

Abstract :

Inorganic nanoparticles represent innovative solution to face current limitations in early diagnostic or targeted therapies. First part focuses on the interactions between magnetic nanoparticles and stem cells to understand better the parameters which impact internalization and biodegradation. We evidenced an impact from the nanoparticle’s coating, the presence of proteins and the aggregation. Nanoparticles’ impact on cellular differentiation shown a process of remagnetization of the iron products of degradation for some differentiation ways. In the second part, we studied anti-cancerous hyperthermal therapies and more precisely the impact of the intracellular confinement. We shown that the cellular environment can completely inhibit the heating delivered by magnetic hyperthermia but at the contrary can also be beneficial for applying photothermia at biocompatinle wavelengths. Finally, the combination of photothermia with a drug leaded to an increase of the efficiency of both therapies separated with reduces secondary effects.