Porta Manon

Équipe de rattachement : BCBS
Statut : Doctorant
manon.porta*at*univ-lr.fr

Thèse de doctorat (2021-2024)
Ecole doctorale Euclide de l’Université de La Rochelle (618)
Formation d’origine :
Master Chimie Verte (Université Paul Sabatier Toulouse III), 2019-2021

(2021-2024) Utilisation d’oligosaccharides marins en nanomédecine contre le cancer

Mots clés : Nanomédecine, Oligosaccharide, Biotechnologie Marine, Oncologie, Thérapie Ciblée, Agent de Contraste IRM, Nanoparticules d’Oxyde de Fer
Responsables scientifiques :
Dr Hugo GROULT, Chercheur CNRS, Université de La Rochelle, LIENSs UMR 7266
Pr Ingrid FRUITIER-ARNAUDIN, Professeure d’Université, Université de La Rochelle, LIENSs UMR 7266

Financement : Ligue contre le Cancer, Région Nouvelle-Aquitaine, ANR

Utilisation d’oligosaccharides marins en nanomédecine contre le cancer

La nanomédecine désigne l’utilisation de particules à l’échelle nanométrique pour des applications biomédicales. Ces nano-objets peuvent être multifonctionnels, c’est-à-dire transporter un principe actif (i) de manière préférentielle vers un tissu pathologique cible (grâce à une interaction entre un ligand de ciblage greffée à la nanoparticule et un biomarqueur spécifique) (ii), tout en possédant également une modalité d’imagerie pour des applications diagnostiques (iii). Dans le domaine de l’oncologie, ils constituent une des nouvelles stratégies prometteuses pour lutter contre le cancer en proposant des traitements ciblés (moins d’effets secondaires) et personnalisés (adaptés à chaque patient).

Dans ce contexte, l’équipe BCBS travaille sur des revêtements innovants d’oligosaccharides bioactifs d’origine marine qui sont associés à une nouvelle génération de nanoparticules d’oxyde de fer.
Ces oligosaccharides sont obtenus à partir de polysaccharides sulfatés extraits de ressources du littoral grâce des procédés de dépolymérisation. Encore très peu utilisés comme revêtement en nanomédecine contrairement à leur polysaccharide d’origine, ils pourraient améliorer les propriétés pharmacocinétiques des nanoparticules (meilleur temps de vie vasculaire et degré d’accumulation dans la tumeur, favorisation de l’élimination rénale). De plus, ils ont la capacité d’interagir avec des acteurs biomoléculaires au sein du microenvironnement tumoral (ciblage) et de réguler leur activités (effet thérapeutique), notamment pour freiner la migration et l’invasion des cellules cancéreuses. 1,2 Ils constituent ainsi des revêtements bio-fonctionnels de choix pour les nanoparticules avec un rôle « 3 en 1 », capable d’assurer simultanément les fonctions de : stabilité colloïdale, ligand de ciblage et principe actif. (Figure 1)
D’autre part, la nouvelle génération de nanoparticules d’oxyde de fer appelée ESIONP, de son acronyme anglais « Extremely Small Iron Oxide NanoParticles », possèdent des propriétés magnétiques uniques qui permettent leur utilisation en tant qu’agent de contraste positif pour l’IRM3,4 et ainsi de vérifier par imagerie clinique leurs accumulation dans la tumeur (médecine personnalisée et prédictive). De plus, ces ESIONP peuvent également produire un effet immunomodulateur sur les macrophages du microenvironnement tumoral, notamment si elles sont dopées au manganèse, ce qui permet de renforcer l’action thérapeutique du nanomédicament5. (Figure 1)

A partir de polysaccharides algaux (carraghénanes, ulvanes, fucoïdanes), le premier objectif du projet est de mettre au point des voies de synthèses innovantes puis caractériser les ESIONP fonctionnalisées par les revêtements oligosaccharides. Dans un second temps, le but sera d’évaluer leurs bioactivités anticancéreuses (avec des tests in vitro et sur modèles cellulaires). Enfin, en collaboration avec le CIC BiomaGUNE à San Sebastian (Espagne), une étude in vivo sur des modèles murins sera réalisée afin d’analyser la biodistribution et l’efficacité thérapeutique des meilleurs candidats (Figure 2).

: Figure 1 : Conception de nano-médicaments multifonctionnels anti-cancéreux

: Figure 2 : Déroulement du projet

Principales collaborations :

Jesùs, RUIZ-CABELLO, Professeur, CIC BiomaGUNE (San Sebastian, Espagne)
Susana, CARREGAL-ROMERO, Dr, CIC BiomaGUNE (San Sebastian, Espagne)

Publications : (extraction automatique HAL)
[1] N. Poupard, H. Groult, J. Bodin, N. Bridiau, S. Bordenave-Juchereau, F. Sannier, J.M. Piot, I. FruitierArnaudin, T. Maugard, Production of heparin and lambda-carrageenan anti-heparanase derivatives using a combination of physicochemical depolymerization and glycol splitting, Carbohydr Polym 166 (2017) 156-165. 10.1016/j.carbpol.2017.02.040

[2] H. Groult, R. Cousin, C. Chot-Plassot, M. Maura, N. Bridiau, J.-M. Piot, T. Maugard, I. Fruitier-Arnaudin, λ-Carrageenan Oligosaccharides of Distinct Anti-Heparanase and Anticoagulant Activities Inhibit MDAMB-231 Breast Cancer Cell Migration, Marine Drugs 17 (2019) 140.
10.3390/md17030140

[3] H. Groult, N. Poupard, F. Herranz, E. Conforto, N. Bridiau, F. Sannier, S. Bordenave, J.M. Piot, J. RuizCabello, I. Fruitier-Arnaudin, T. Maugard, Family of Bioactive Heparin-Coated Iron Oxide Nanoparticles with Positive Contrast in Magnetic Resonance Imaging for Specific Biomedical Applications, Biomacromolecules 18 (2017) 3156-3167.
10.1021/acs.biomac.7b00797

[4] H. Groult, S. Carregal-Romero, D. Castejón, M. Azkargorta, A.-B. Miguel-Coello, K. Reddy Pulagam, V. Gómez-Vallejo, R. Cousin, M. Muñoz-Caffarel, C. H. Lawrie, J. Llop, J.-M. Piot, F. Elortza, T. Maugard, J. Ruiz-Cabello, I. Fruitier-Arnaudin, Heparin length in the coating of extremely small iron oxide nanoparticles regulates in vivo theranostic applications, Nanoscale 13 (2021) 842-861.
10.1039/D0NR06378A

[5] S. Carregal-Romero, A. B. Miguel-Coello, L. Martínez-Parra, Y. Martí-Mateo, P. Hernansanz-Agustín, Y. Fernández-Afonso, S. Plaza-García, L. Gutiérrez, M. del Mar Muñoz-Hernández, J. Carrillo-Romero, M. Piñol-Cancer, P. Lecante, Z. Blasco-Iturri, L. Fadón, A. C. Almansa-García, M. Möller, D. Otaegui, J. A. Enríquez, H. Groult, J. Ruíz-Cabello, Ultrasmall Manganese Ferrites for In Vivo Catalase Mimicking Activity and Multimodal Bioimaging, Small 18 (2022) 2106570.
10.1002/smll.202106570

Activités d’enseignement :

Encadrement de stagiaires
Encadrement d’un projet tuteuré de bibliographie