Dissertations / Theses on the topic 'Acide folique – Emploi en thérapeutique'

L'administration de principes actifs à activité antitumorale par voie intraveineuse présente souvent des problèmes d'effets secondaires liés à une insuffisante spécificité et à une instabilité in vivo des molécules utilisées. L'objectif de cette thèse a donc été d'étudier la vectorisation des principes actifs à activité anticancéreuse sous forme de nouveaux systèmes colloïdaux, soit en réalisant un ciblage actif de nanoparticules biodégradables à rémanence vasculaire prolongée (‘furtives') avec un agent de reconnaissance (acide folique), soit en formulant des vecteurs constitués de prodrogues lipophiles d'anticancéreux pour leur stabilisation in vivo. Le but final est, dans les deux cas, d'améliorer l'efficacité de l'administration de molécules antitumorales par voie intraveineuse

L'efficacité de la thérapie photodynamique (PDT) est confrontée à plusieurs verrous : les photosensibilisateurs (PSs) utilisés en clinique ne sont pas adaptés à la fenêtre thérapeutique, ils subissent un photoblanchiment lors du traitement, et leur nature organique pose des problèmes de solubilité en milieu biologique. Ils présentent également une faible sélectivité envers les tissus tumoraux à traiter. Dans le cadre de cette thèse, trois approches visant une amélioration de la PDT appliquée à la cancérologie ont été développées : la vectorisation, l'adressage, et l'optimisation de nouveaux PSs. La synthèse de structure PS/vecteur a permis d'élaborer des structures hydrophiles capables de vectoriser des PSs hydrophobes. Des porphyrines ont ainsi été greffées sur des dendrimères polyamidoamine (PAMAM) dissymétriques. La conservation des propriétés photophysiques des PSs après leur couplage au dendrimère a été mise en évidence. Des quantum dots (QDs), grâce à la modularité de leurs propriétés photophysiques et leur capacité à résister au photoblanchiment, ont été synthétisés et utilisés comme nouvelle classe d'agents photosensibilisants. Ces QDs ont été préparés afin d'être hydrophiles et utilisables dans la fenêtre thérapeutique de la PDT. Une étude in vitro des QDs couplés à l'acide folique a mis en évidence leur activité photodynamique. Des études réalisées par une approche de plans d'expérience a permis de hiérarchiser les facteurs expérimentaux en fonction de leurs impacts sur l'activité photodynamique. Nous avons en particulier montré une amélioration de la sélectivité des conjugués envers les cellules surexprimant le récepteur à l'acide folique.

Cette thèse est consacrée à l'étude de nanoparticules métalliques conçues pour réaliser un traitement physique ciblé des tumeurs solides. Dans la première partie de la thèse, la mise en place d'un modèle cellulaire pour l'étude des vecteurs ciblés grâce à l'acide folique a été décrite. Ensuite, une première application de ce modèle à l'étude des propriétés de ciblage d'un nouveau bioconjugué b-cyclodextrine / acide folique a été présentée. Finalement, deux types de nanoparticules métalliques fonctionnalisées avec l'acide folique pour le ciblage des tumeurs solides ont été étudiés. Les nanoparticules d'or synthétisées n'ont pas montré la spécificité de ciblage attendue et des problémes liés à leur fonctionnalisation et à leur stabilité en milieu biologique ont été mis en évidence. Par contre, des nanoparticules superparamagnetiques d'oxyde de fer (g-Fe2O3, maghémite) fonctionnalisées avec l'acide folique, ont pu être caractérisées et leur spécificité de ciblage clairement démontrée
The aim of the present Ph. D. Thesis has been the investigation of the use of metallic nanoparticles for targeted physic treatment of solid tumors In the first section of the thesis has been presented the set-up of an in vitro model suitable for he study of folate targeted carriers. Then, the application of this model to the study of a new bioconjugate b-cyclodextrin / folic acid has been described. Finally two types of metallic nanoparticles functionalised with folic acid have been investigated. Gold nanoparticles produced have not shown the expected specificity of targeting and some problems related to their surface modification with folic acid to their stability in biologic media have been evidenced. On the contrary folate targeted iron oxide superparamagnetic nanoparticles (g-Fe2O3, maghemite) have been characterized and their specific targeting have been clearly demonstrated

On a isole chez une algue rouge marine asparagopsis armata, une substance polysaccharidique qui a recu le nom d'armatan. Nous avons etudie sa localisation dans le thalle, mis en evidence certaines de ses activites biologiques et suivi sa cinetique dans l'organismeanimal. ? les methodes histochimiques specifiques precisent sa localisation a l'interieur du thalle. L'armatan possede une activite antitumorale, mitogene et hypocoagulante. ? il augmente de 22,5% la survie des souris c3h porteuses d'un carcinome mammaire. ? il provoque la transformation blastique des lymphocytes humains et murins, avec un role plutot t activateur chez l'homme. ? il allonge le temps de coagulation plasmatique in vitro et in vivo chez l'animal. Son efficacite hypocoagulante semble maximale par voie sous-cutanee. Il intervient sur la voie intrinseque de la coagulation. Son administration intra-veineuse produit des effets adverses en particulier sur le foie, la rate et les hematies. L'injection a l'animal d'un armatan marque au #1#4c, obtenu par culture permet de preciser son trajet dans l'organisme. Il ne sejourne pas dans le plasma mais est elimine assez rapidement dans les urines ou les feces. Cette experience permet de montrer que l'armatan se fixe comme l'heparine sur l'endothelium vasculaire

En dépit des progrès réalisés ces dernières décennies, le cancer demeure un problème majeur de santé publique. La plupart des chimiothérapies conventionnelles exploitent les propriétés cytotoxiques d'agents non sélectifs qui affectent les cellules à division rapide, qu'elles soient cancéreuses ou non, ce qui peut aboutir à une toxicité importante et de sévères effets secondaires. Pour pallier à ce problème, l'utilisation de ligands de ciblage pour délivrer spécifiquement l'agent cytotoxique aux cellules malignes tout en épargnant les tissus sains est une approche prometteuse. Parmi les différents ligands exploités, l'acide folique fait l'objet d'une attention particulière due à la surexpression préférentielle de son récepteur par de nombreux types de cellules cancéreuses. Cependant, les essais cliniques menés sur des molécules reposant sur cette stratégie indiquent que leur efficacité dépend surtout du niveau d'expression du récepteur ciblé. Dans ce contexte, j'ai développé deux approches permettant d'augmenter l'efficacité du ciblage des récepteurs à l'acide folique. D'une part, j'ai réalisé la validation biologique de nouveaux conjugués conçus pour délivrer conjointement deux agents anticancéreux. D'autre part, j'ai mis au point un traitement capable d'augmenter, in vitro et in vivo, l'expression des récepteurs à l'acide folique à la surface des cellules tumorales. Cela aboutit à l'internalisation d'une plus grande quantité de vecteur, qui se traduit in vivo, par une inhibition plus importante de la croissance tumorale, sans toxicité sur les cellules saines
Despite significant advances obtained during the last decades, cancer is still lack of effective treatments. Indeed, most conventional chemotherapies relies on non-selective agents that kill indifferently healthy and tumor cells with high rate of division. This can lead to elevated toxicity and severe side effects. In this context, therapeutic approaches that exploit targeting ligands to selectively deliver cytotoxic drugs to malignant cells are currently promising. Among these different ligands, folate conjugates are subject to special attention due to the preferential overexpression of the folate receptor on several human cancer cell types that can mediate specific attachment and internalization of folate-derived imaging and therapeutic agents. However, clinical trials carried on such molecules revealed that their efficiency is mainly governed by folate receptor expression level on tumor cells. In this respect, I developed two approaches to increase efficacy of folate receptor targeting. On one hand, I realized biological validation of new targeting devices designed for the simultaneous delivery of two therapeutic agents. On the other hand, I developed a treatment to enhance in vitro and in vivo folate receptor expression at the surface of malignant cells. This treatment allows the internalization of a larger amount of a folic acid conjugate, previously synthesized and validated in our laboratory. That results in a drastically improvement of the in vivo tumor growth inhibition, without toxicity toward healthy cells

De plus en plus d’études font l’éloge d’un nouveau composé injectable servant au traitement de l’arthrose, l’acide hyaluronique (viscosuppléance). Ces effets sur les symptômes de l’arthrose sont rapportés comme étant similaires à ceux des infiltrations intra-articulaire de corticostéroïdes, mais sa popularité grandissante est liée à sa nature biologique et à son mécanisme d’action qui pourrait durer jusqu’à 6 mois. Une injection de viscosuppléance à l’intérieur de la capsule articulaire pourrait-elle amener des résultats bénéfiques équivalents voire supérieurs à d’autres composés? L’objectif de cette étude est de vérifier par l’analyse de la douleur, des capacités physiques et de la biomécanique de la marche si, en comparant avec un placebo, l'infiltration intra-articulaire d’acide hyaluronique dans la hanche de patients atteints de coxarthrose, influence leur qualité de vie. À ce jour, très peu d’études ont effectués une telle comparaison et jusqu’ici, la viscosuppléance ne semble pas particulièrement se démarquer d’une solution aqueuse de remplacement. L’échantillon visé de l’étude est composée de 40 participants âgés de 40 à 70 ans. Cet échantillon a ensuite été assigné à un groupe traitement (viscosuppléance) ou à un groupe placebo. À ce jour, 7 participants ont entamé l’étude. Chaque patient a été évalué sur différents paramètres cliniques et biomécaniques relatifs à la marche et aux activités de tous les jours et ce, sur une période de suivi de 6 mois, divisée en quatre évaluations à des fins de suivi. Un moniteur d’activité physique a aussi été remis à chaque patient en début d’étude. Au fil des suivis, les participants ont montré de nombreux progrès, tant au niveau de la douleur ressentie et de l’état fonctionnel, qu’au niveau de la vitesse de marche et de la longueur de foulée. Toutefois, aucun indice laisse croire à un effet supérieur de l’acide hyaluronique, lorsque comparé à un placebo.
De plus en plus d’études font l’éloge d’un nouveau composé injectable servant au traitement de l’arthrose, l’acide hyaluronique (viscosuppléance). Ces effets sur les symptômes de l’arthrose sont rapportés comme étant similaires à ceux des infiltrations intra-articulaire de corticostéroïdes, mais sa popularité grandissante est liée à sa nature biologique et à son mécanisme d’action qui pourrait durer jusqu’à 6 mois. Une injection de viscosuppléance à l’intérieur de la capsule articulaire pourrait-elle amener des résultats bénéfiques équivalents voire supérieurs à d’autres composés? L’objectif de cette étude est de vérifier par l’analyse de la douleur, des capacités physiques et de la biomécanique de la marche si, en comparant avec un placebo, l'infiltration intra-articulaire d’acide hyaluronique dans la hanche de patients atteints de coxarthrose, influence leur qualité de vie. À ce jour, très peu d’études ont effectués une telle comparaison et jusqu’ici, la viscosuppléance ne semble pas particulièrement se démarquer d’une solution aqueuse de remplacement. L’échantillon visé de l’étude est composée de 40 participants âgés de 40 à 70 ans. Cet échantillon a ensuite été assigné à un groupe traitement (viscosuppléance) ou à un groupe placebo. À ce jour, 7 participants ont entamé l’étude. Chaque patient a été évalué sur différents paramètres cliniques et biomécaniques relatifs à la marche et aux activités de tous les jours et ce, sur une période de suivi de 6 mois, divisée en quatre évaluations à des fins de suivi. Un moniteur d’activité physique a aussi été remis à chaque patient en début d’étude. Au fil des suivis, les participants ont montré de nombreux progrès, tant au niveau de la douleur ressentie et de l’état fonctionnel, qu’au niveau de la vitesse de marche et de la longueur de foulée. Toutefois, aucun indice laisse croire à un effet supérieur de l’acide hyaluronique, lorsque comparé à un placebo.

L'objectif du présent projet de recherche était de déterminer la biodisponibilité de métabolites de polyphénols (PP) et de l'acide abscissique (ABA) suite à la consommation d'un breuvage à base d'extraits de fraises et de canneberge (fournissant 333mg de polyphénols et 200µg d'ABA) chez 17 sujets (hommes et femmes) en surpoids et résistants à l'insuline. Pour atteindre cet objectif, une analyse de corrélation a été réalisée entre les concentrations sanguines de divers métabolites de PP et d'ABA et différents paramètres du métabolisme du glucose chez ladite cohorte. Les paramètres concernant le métabolisme du glucose ont été mesurés par un clamp hyperinsulinémique-euglycémique et par un test oral de tolérance au glucose (OGTT) dans le cadre d'une étude plus large réalisée dans notre laboratoire. Dans le contexte de mon projet de maîtrise, des mesures de biodisponibilité ont été réalisées grâce à l'extraction, l'identification et la quantification de métabolites de polyphénols et d'ABA dans les échantillons du breuvage ainsi que dans les échantillons du plasma des participants après la consommation du breuvage. Par la suite, l'analyse de corrélation entre les métabolites plasmatiques mesurés et le métabolisme du glucose a été réalisée par régression linéaire multiple robuste. Les résultats ont montré que les concentrations plasmatiques de certaines molécules sont significativement supérieures dans le groupe traité par rapport au groupe contrôle, notamment la concentration plasmatique d'acide p-coumarique, d'acide m-coumarique, d'acide férulique, d'acide hydroxyhippurique, de cis-ABA, d'acide dihydroxyphaséique et d'ABA glucuronide. Seule la teneur en acide p-coumarique a été associée avec la prévention de l'hyperinsulinémie compensatoire lors de la première phase de sécrétion d'insuline, suggérant que cet acide organique serait impliqué dans le métabolisme du glucose chez des sujets résistants à l'insuline.

Cette thèse de doctorat avait pour principal objectif le développement d’une méthode viable pour la formulation de nanocapsules d’acide hyaluronique (NCs HA) à des fins d’incorporation et de libération intracellulaire d’agents anticancéreux. La première étape de ce travail a visé le développement d’une méthode d’émulsion spontanée dans laquelle les NCs HA ont été formulées sans avoir recours à des solvants organiques, ni à un travail à haute température ou à un apport énergétique élevé, ce qui fournit des conditions optimales pour l’incorporation de biomolécules sensibles tout en diminuant l’impact environnemental. Un autre avantage de ce système est basé sur l’utilisation d’un dérivé de l’acide hyaluronique modifié hydrophobiquement, ce qui permet la formulation de NCs HA par des interactions hydrophobes, réduisant ainsi la toxicité due à l’addition d’un surfactant cationique. Une fois formulées, les NCs HA étaient caractérisées par une taille de 130 nm et un potentiel zeta négatif de -20 mV. La versatilité de ce nanotransporteur a été confirmée par l’incorporation de différentes molécules : le docétaxel, un agent cytostatique, a été incorporé au sein du coeur huileux, tandis que l’anti-gasdermin B, un anticorps monoclonal, a été piégé au sein de l’enveloppe polymérique. Le taux d’encapsulation du docétaxel était élevé, sa libération contrôlée et sa cytotoxicité maintenue sur la lignée cellulaire A549 de cancer du poumon. Enfin, l’anti-gasdermin B a été associée avec succès à l’enveloppe polymérique de NCs HA et, une fois à l’intérieur de la cellule, l’anti-gasdermin B était capable d’échapper au compartiment endosomal et d’effectivement cibler la protéine intracellulaire gasdermin B, entraînant une importante diminution du comportement migratoire et invasif des cellules de la lignée HCC1954 de cancer du sein. Tous ces résultats mettent en évidence le potentiel de NCs HA auto-émulsifiées en tant que systèmes multifonctionnels pour transporter divers agents anticancéreux, en particulier pour la libération intracellulaire d’anticorps monoclonaux, une approche ambitieuse qui pourrait passer au premier plan parmi les stratégies innovantes dans la lutte contre le cancer
The main goal of this thesis has been the development of hyaluronic acid nanocapsules (HA NCs) as a multifunctional platform for the encapsulation and delivery of diverse anticancer drugs, such as hydrophobic drugs and hydrophilic biomolecules. The first step was the development of a spontaneous emulsification method, where HA NCs were formulated without the need of organic solvents, heat or high energy input, providing conditions for the incorporation of sensitive biomolecules while decreasing the environmental impact. Another advantage of this system is based on the use of a hydrophobically-modified HA derivative that allowed the preparation of HA NCs by hydrophobic interactions rather than electrostatic forces and thus, reducing the toxicity associated to the addition of a cationic surfactant as a counterion. Once formulated, HANCs had a size around 130 nm and a negative zeta potential about -20 mV. Moreover, these nanocapsules were markedly stable under storage conditions and diluted in human plasma, taking forward this system as a potential carrier for intravenous administration. The versatility of this nanocarrier was confirmed by the incorporation of different molecules : docetaxel, a cytostatic drug, was incorporated into the oil core, whereas anti-gasdermin B, a monoclonal antibody, was entrapped into the polymeric shell. Docetaxel was highly encapsulated, released in a sustained manner and its cytotoxicity in A549 lung cancer cell line was maintained. Finally, anti-gasdermin B was successfully associated to the polymeric shell of HA NCs and its intracellular delivery confirmed by confocal microscopy. Once inside the cell, anti-gasdermin B was able to escape the endosomal compartment and to target the intracellular protein gasdermin B, promoting an important decrease in the migratory and invasive behavior of HCC1954 breast cancer cell line. All these results highlight the potential of self-emulsifying HA NCs as multifunctional systems to transport diverse anticancer drugs, with special emphasisin the intracellular delivery of monoclonal antibodies, an ambitious challenge that could open new avenues to fight cancer
En esta tesis se describe el desarrollo de un nuevo método sostenible para la elaboración de nanocápsulas de ácido hialurónico (NCs HA) como una nueva estrategia para el tratamiento del cáncer. Estas nanocápsulas permiten la incorporación de diferentes moléculas terapéuticas, tanto hidrofóbicas como hidrofílicas, y promueven su liberación en el interior de las células tumorales. En primer lugar, se desarrolló un método de autoemulsificación para la preparación de las NCs HA sin el uso de disolventes orgánicos, temperatura o aplicación de energía. Estas condiciones son ideales para la incorporación de biomoléculas lábiles, así como para reducir el impacto medioambiental del proceso. Otra ventaja del sistema reside en el uso de un derivado de HA modificado hidrofóbicamente que permite la formulación de las nanocápsulas sin la adición de un tensoactivo catiónico, reduciendo así la posible toxicidad del sistema. Las NCs HA semantuvieran estables en condiciones de almacenamiento y tras su dilución en plasma, manteniendo un tamaño nanométrico (130 nm) y una carga superficial negativa (-20mV), lo que corrobora su potencial para administración intravenosa. La versatilidad de este nanosistema fue confirmada mediante la incorporación de diferentes moléculas : docetaxel, un fármaco citostático encapsulado en el núcleo oleoso, y anti-gasdermina B, un anticuerpo monoclonal asociado a la cubierta polimérica. El docetaxel fue eficazmente encapsulado, manteniendo su citotoxicidad en la línea celular de cáncer de pulmón A549, mostrando una liberación del sistema de un modo controlado. Finalmente, la anti-gasdermina B fue asociada de manera eficaz a la cubierta poliméricade las NCs HA y su liberación intracelular confirmada por microscopía confocal. Una vezen el interior de la célula, la anti-gasdermina B abandonó el compartimento endosomaly bloqueó de manera efectiva la proteína intracelular gasdermina B, promoviendo así una importante reducción de la migración e invasión de las células HCC1954 de cáncer de mama. Estos resultados ponen de manifiesto el potencial de las NCs HA, preparadas por auto-emulsificación, como sistemas multifuncionales para transportar diversos fármacos, con especial énfasis en la liberación intracelular de anticuerpos monoclonales,una estrategia ambiciosa en la lucha contra el cáncer

La maladie de Charcot-Marie-Tooth ou Neuropathie Héréditaire Sensitive et Motrice se caractérise par atteinte dégénérative des nerfs périphériques, induisant une atrophie musculaire, des altérations sensitives et motrices progressives touchant les membres inférieurs et supérieurs. Cette maladie présente une grande hétérogénéité génétique, avec aujourd’hui, plus de 30 gènes référencés et impliqués dans différentes formes de CMT. Ces nombreuses formes de CMT se différencient selon leur mode de transmission et selon la nature du mécanisme causal, axonale ou démyélinisante. La CMT1A est la plus fréquente des formes de CMT, représentant 50 % des CMT et 70 % des CMT1, elle affecte 1/2500 personnes. La CMT1A est caractérisée par une démyélinisation des nerfs induisant une diminution de la vitesse de conduction nerveuse (< 38 m/s), et par une duplication du gène PMP22, situé sur le chromosome 17, codant pour une protéine de la myéline, la protéine PMP22. Une étude préclinique, utilisant un modèle animal humanisé de la forme CMT1A, traité avec de fortes doses d’acide ascorbique (AA, Vitamine C), a montré une amélioration phénotypique de ce modèle (Passage et al, 2004). Ces travaux ont donc permis la mise en place rapide des essais cliniques. Le tout premier essai clinique, chez l’adulte, a été mené en France, sur l’action de la vitamine C dans la CMT1A. Plusieurs autres essais cliniques sont encore en cours dans le monde. Les principaux résultats de ce travail de thèse concernent, d’une part, le mécanisme d’action de l’AA dans la correction phénotypique, observée chez l’animal. Nous avons, à travers l’action de l’AA sur l’expression transcriptionnelle du gène PMP22, identifié une nouvelle propriété régulatrice de l’AA. D’autre part, au regard des résultats obtenus dans l’élucidation du mécanisme d’action de l’AA dans la CMT1A, j’ai également cherché à identifier de nouvelles cibles régulées par l’AA. Cela nous a conduit à nous intéresser aux propriétés antiprolifératives de l’AA, faisant l’objet, encore aujourd’hui, de nombreuses controverses. Enfin, l’ensemble des ces résultats sont discutés et nous mènent à insister sur les propriétés, peut être plus fondamentales, de l’AA.

Nous nous sommes interesses a une famille particuliere d'acides amines : les gamma-hydroxy-alpha-aminoacides dont quelques exemplaires ont ete extraits de vegetaux ; ces composes interviennent dans la structure de molecules bioactives et presentent eux-memes des activites biologiques dans differents domaines therapeutiques. L'objectif de nos recherches est la mise au point de syntheses simples et efficaces de ces aminoacides, une attention particuliere etant apportee a la selectivite. Plus specifiquement, la synthese des differents isomeres de la -hydroxyisoleucine constitue une cible privilegiee afin d'etablir par la suite des correlations entre structure et activite biologique. Une premiere partie du travail decrit la synthese de la 2s,3r--hydroxyvaline a partir de l'acide l-aspartique. Cette synthese excellente au niveau de la selectivite de l'etape d'alkylation (etape cle), souffre d'un faible rendement. Nous avons alors porte nos efforts sur une nouvelle strategie plus generale, faisant intervenir un inducteur chiral : la 2-hydroxypinan-3-one. La 2r,3r,4r--hydroxyisoleucine est obtenue en cinq etapes par cette voie. Les configurations des differents centres stereogenes ont ete determines a chaque etape par diffraction aux rayons x. Cette strategie a egalement permis d'obtenir des gamma-hydroxy-alpha-aminoacides et des didehydroaminoacides originaux. L'exploration de ces voies de syntheses a permis d'apporter un nouvel acces aux gamma-hydroxy-alpha-aminoacides pris comme cibles.

Le développement de thérapies locales pour traiter les pathologies de l’oreille interne est un domaine de recherche majeur en otologie, permettant de s’affranchir des barrières anatomiques et d’obtenir une concentration efficace de substance active dans la cochlée. Dans ce but, une formulation de gel d’acide hyaluronique contenant des liposomes encapsulant une substance active, a été développée pour être administrée par voie transtympanique. Le phosphate de dexaméthasone (anti-inflammatoire) était utilisé pour démontrer l'intérêt de cette formulation. Nous avons montré que ce gel était capable d’assurer une libération prolongée de dexaméthasone jusqu’à 30 jours dans la périlymphe de cobaye, grâce aux liposomes qui formaient des réservoirs capables de franchir la fenêtre ronde. Chez le cobaye normo-entendant implanté cochléaire, l’injection peropératoire de gel contenant du phosphate de dexaméthasone permettait une meilleure préservation de l’audition à sept jours de la chirurgie, comparé au groupe témoin, sans substance active. En revanche, lorsque le gel de phosphate de dexaméthasone était appliqué 48 h après un traumatisme sonore, aucune récupération auditive supplémentaire n'était observée par rapport à la récupération spontanée de l’audition chez le cobaye. Au total, le gel d’acide hyaluronique contenant des liposomes est un bon candidat pour traiter les pathologies de l’oreille interne avec des concentrations efficaces
Local drug delivery to the inner ear is a promising treatment to ensure a sustained release of therapeutic agents into the cochlea bypassing its anatomic barriers. A hyaluronic acid gel containing liposomes that encapsulate a therapeutic agent was designed for transtympanic injection. Anti-inflammatory dexamethasone phosphate was the encapsulated drug selected to demonstrate the interest of this formulation. Therapeutic concentrations of dexamethasone were determined in perilymph of guinea pig 30 days after the local application. Liposomes acted as reservoirs, able to cross the round window membrane. In cochlear implanted guinea pigs, with normal hearing, when the dexamethasone gel was applied immediately after the cochlear implantation, better hearing thresholds were observed compared to the control group without drug. However, after an acoustic trauma, local dexamethasone gel, administered 48 h after the trauma, failed to improve the hearing compared to the spontaneous recovery. Finally, the hyaluronic acid gel loaded with liposomes is a good candidate to reach effective concentration of drugs for inner ear therapy

Dans le cadre de cette thèse, des nanoparticules intelligentes superparamagnétiques (SPIONs) ont été développées en vue d’être utilisées comme une plateforme médicamenteuse pour la thérapie cancéreuse. Ces nanoparticules du type cœur/coquille sont obtenues à partir de la fonctionnalisation d’un cœur à la base des Fe3-δO4 par un copolymère obtenu à l’aide de la polymérisation initiée à partir de la surface d’un mélange x MEO2MA et y OEGMA (x+y=1). Une fois que leurs structures et leur comportement colloïdal dans l’eau et in-vitro sont parfaitement caractérisés ainsi que la mise en évidence de leurs propriétés thermo-répondantes, des études d’encapsulation et du relargage d’un médicament anticancer, la doxorubicine (DOX) à des températures physiologiques ont été réalisées. Des études in-vitro ont montré la non-cytotoxicité des nanoparticules seules mais lorsque les cellules cancéreuses étaient en contact avec ces mêmes systèmes chargés en DOX, la cytotoxicité était accrue. En vue du ciblage du cancer de l’ovaire et d’internalisation des nanoparticules dans les cellules, nous avons vectorisé les précédentes avec l’acide folique, ces dernières cellules sur-exprimant des récepteurs qui fixent le α du folate (FR-α). La combinaison de différentes techniques de la caractérisation à des échelles macroscopiques et nanométriques nous ont permis de conclure que nos systèmes sont capables d’encapsuler la DOX, de la relarguer d’une manière spécifique et à une température contrôlée. Par ailleurs, elles présentent des propriétés d’hyperthermie prometteuses. Dans la cadre de cette thèse, nous avons donc développé de nouveaux vecteurs de quatrième génération pour la thérapie cancéreuse
In the frame of this PhD project, smart superparamagnetic nanoparticles (SPIONs) have been developed for a further use as a drug platform for cancer therapy. These nanoparticles of core / shell type are obtained from the functionalization of a core based on Fe3-δO4 by a co- polymer obtained from the surface-initiated polymerization of a mixture xMEO2MA and yOEGMA (x + y = 1). Once their structures and their colloidal behavior in water and in-vitro perfectly characterized as well as the demonstration of their thermo-responsive properties, studies of encapsulation and release of an anti-cancer drug, the doxorubicin (DOX) at physiological temperatures were successfully obtained. In-vitro studies showed the non- cytotoxicity of the nanoparticles, but when the cancer cells were in contact the DOX-loaded NPs, the cytotoxicity was increased. To induce the targeting of ovarian cancer (SKOV3 cells) and the enhancement of the internalization of nanoparticles in cells, we have functionalized the previous nanoparticles with folic acid as these last cells over-express receptors that bind folate α (FR-α ). The combination of different macroscopic and nanometric scale characterization techniques allowed us to conclude that our systems are capable of encapsulating DOX, releasing it in a specific manner and at a controlled rate and that they exhibit hyperthermia properties. We have then contributed to successfully develop new third generation vectors for cancer therapy

Suite à un accident, les lésions du ligament croisé antérieur sont de plus en plus fréquentes devenant un problème de santé publique. En réponse à la demande de solutions alternatives aux traitements chirurgicaux actuels, nous avons développé un renfort ligamentaire en biomatériaux dégradables. Pour répondre à l'exigence de la régénération ligamentaire, ce dernier doit être suffisamment résistant pour répondre aux contraintes physiologiques du genou, et doit se dégrader tout en permettant la régénération d'un nouveau ligament. Nous avons synthétisé de nouveaux copolymères bloc à base de PLA et de poloxamère ou poloxamine qui ont été filés puis tricotés pour concevoir un textile tubulaire. Ce textile tubulaire possède des caractéristiques mécaniques intéressantes pour le remplacement d'un ligament. En parallèle, a été développée une matrice poreuse à trois dimensions en collagène et glycoaminoglycanes. Cette matrice permet de favoriser l'adhésion et la prolifération cellulaire. Le renfort tricoté associé à la matrice de collagène a été implanté in vivo durant 3 mois. A 3 mois, parfaitement intégrée, la structure composite permet la formation d'un néo-tissu tout en perdant progressivement ses propriétés mécaniques
Following accidents, anterior cruciate ligament (ACL) damages are increasingly becoming a common public health problem. To comply with the demand for alternatives to current surgical treatments, we have developed ligament reinforcement with degradable biomaterials. To meet the requirement of ligament regeneration, ligament reinforcement must be strong enough to support knee physiological strains, and must degrade while allowing the new ligament regeneration. Novel block copolymers PLA- and poloxamer or poloxamine based have been synthesized which were then spun for designing a tubular knitted fabric. The tubular fabric has interesting mechanical characteristics for ligament replacement. In parallel, a collagen and glycosaminoglycans porous three-dimensional matrix has been developed. This matrix is able to promote cell adhesion and proliferation. The knitted reinforcement associated with the collagen matrix has been implanted in vivo for 3 months. Fully integrated, the composite structure allows néo-tissue formation while gradually losing its mechanical properties after 3 months

Le traitement du diabète de type 1 en boucle fermée représente un enjeu majeur tant sur le plan sociétal que thérapeutique. L’une des solutions consiste en une formulation thérapeutique basée sur des microvéhicules capables de délivrer la bonne dose d’insuline selon une cinétique adaptée aux variations de la glycémie. Les microgels sont des particules de polymère réticulé formant des édifices submicrométriques tridimensionnels gonflés par un solvant, dont le taux de gonflement dépend des conditions environnementales. Leur porosité permet à la fois l’encapsulation d’espèces et leur libération à une vitesse dépendant de leur diffusion à travers le réseau. Nous avons synthétisé des microgels à base de poly(N-alkylacrylamide) fonctionnalisés par des récepteurs du glucose dérivés de l’acide phénylboronique. Ces microgels, à la base thermosensibles, présentent la propriété de changer de volume en fonction de la concentration en glucose et se présentent comme d’excellents candidats pour la délivrance auto-régulée d’insuline dans le cadre du traitement du diabète. Ils permettent la délivrance répétée de doses d’insuline modulée par la glycémie. La quantité d’insuline encapsulée a pu être améliorée en structurant les microgels en architecture cœur-écorce ou capsule.En outre, nous avons utilisé ces microgels pour développer des capteurs au glucose, sélectifs vis-à-vis des autres saccharides et quelques études de cytotoxicité ont été amorcées et ont permis d’établir avec satisfaction que certains de nos objets n’étaient pas toxiques.Les résultats obtenus ont donc permis d’affirmer que la technologie des microgels sensibles au glucose peut répondre de manière conceptuelle aux attentes des patients diabétiques pour permettre la délivrance d’insuline en boucle fermée
Bioresponsive hydrogels can change many of their physical properties in response to the recognition of a target in the solution. In particular, changes in hydrogel swelling lead in turn to controllable changes in shape, volume, pore size, mechanical and optical properties. We focus our research on the development of glucose-responsive microgels which hold promising interest in the field of both sensing and drug delivery. These cross-linked polymer particles, made of highly swollen networks, can swell proportionally to the concentration of glucose in the surrounding medium. Since they are porous, they can entrap a drug and release it a rate dependent on their swelling degree, which is of particular interest in the case of insulin as a drug. Such systems could be used as self-regulated insulin delivery systems for diabetes treatment. With that aim, we have designed microgels able to sense glucose concentrations in the patho-physiological range, under physiological conditions. Insulin was successfully loaded into the nanogels and was shown to be released at a rate dependent on glucose concentration. Furthermore, microgels with a controlled internal structure were synthesized, such as core-shell microgels and capsules. These latter developments led to improvements in terms of insulin encapsulation efficiency and glucose-triggered delivery. Besides, other nanogel formulations were investigated, in order to improve both their biocompatibility as well as the selectivity of their response to glucose compared to other saccharides

Ce travail a pour vocation d’évaluer la potentialité de différents hydrogels sensibles au glucose pour la délivrance d’insuline en vue de développer de nouveaux traitements du diabète. Les systèmes doivent être biocompatibles et pouvoir se résorber in vivo. Pour cela, nous avons choisi d’utiliser un polysaccharide, l’acide hyaluronique (HA), dégradable par voie enzymatique. La réticulation est obtenue par une polymérisation radicalaire de méthacrylates, ou par couplage thiol-ène. La sensibilité au glucose est apportée par l’introduction de fonctions acide phénylboronique (PBA), connues pour former des liaisons ester réversibles avec les diols des saccharides. Deux types de gels sont étudiés : les gels simples où le PBA seul est greffé sur le HA, et des gels doublement réticulés où des motifs maltose sont greffés sur le HA et forment un deuxième réseau, dissociable par ajout de glucose.Dans ce travail, nous avons cherché à démontrer les capacités de cette classe de matériaux à encapsuler et délivrer l’insuline selon les pharmacocinétiques adaptées à l’application. La cinétique étant dépendante de la taille des gels, nous avons travaillé à plusieurs échelles, du macroscopique à l’échelle nanométrique, principalement visée pour une libération dans la circulation sanguine. Des particules de gel sont préparées à des échelles nanométriques et micrométriques grâce à des émulsions eau-dans-huile, obtenues respectivement par homogénéisation à haute pression et par microfluidique. Les gouttes formées servent de micro/nanoréacteurs où se produit la réticulation photoamorcée du HA préalablement modifié. L’échelle micrométrique a été choisie pour étudier plus précisément les interactions de l’insuline ainsi que des protéines modèles avec les matrices, grâce à la microscopie confocale qui permet de sonder la distribution des protéines dans le réseau. Nous avons ainsi étudié les propriétés d’encapsulation et de libération ainsi que les propriétés de gonflement des gels. L’impact de la composition et de la structure des gels est ainsi mis en évidence permettant d’optimiser les choix de formulation pour proposer une solution de libération contrôlée de l’insuline. Enfin l’encapsulation et le relargage d’insuline en présence de sucre est étudiée de manière quantitative pour des macrogels, dont la composition a été optimisée
This work aims to evaluate potential glucose sensitive hydrogels formulations as new medicine to treat diabetes. The gels have to be biocompatible and bioresorbable in vivo. To do so, we choose matrices of polysaccharide enzymatically degradable made of hyaluronic acid (HA). Crosslinking of the HA is done by radical polymerization reactions using methacrylates or thiol-ene chemistry. Glucose sensitivity is introduced thanks to phenylboronic acid moieties (PBA). PBAs are known for their ability to create reversible bonding with diols from saccharides. Two kind of gels are studied: simples ones where PBAs are grafted on the matrix, and doubly crosslinked ones where maltose groups grafted on HA form a second network, which can dissociate upon glucose addition. We investigated the ability of these materials to encapsulate and deliver insulin with the good pharmacokinetics. As kinetics depend on gel sizes, we worked at different scales, from macroscopic to nanometric scale, which allows release in the blood stream. Nano and microgels are prepared thanks to water-in-oil emulsions using respectively high pressure homogeneiser or microfluidic devices. Droplets formed are used as nano/microreactors where crosslinking of modified HA is photoinitiated. Micrometric scale is chosen to study interactions between insulin and model proteins with gel matrices, using confocal microscopy. This technique allows to study composition and structural effects. Encapsulation and release of proteins are studied as well as swelling variations. Then, encapsulation and release of insulin upon addition of monosaccharide is investigated quantitatively for macrogels, after formulation optimization

Les nanogels sont de bons candidats pour la délivrance d’actifs. Ces réseaux de polymères réticulés et de taille nanométrique, sont gonflés d’eau. Ils sont donc capables d’encapsuler une protéine à l’intérieur de leurs pores et de la libérer en fonction de l’état de gonflement du réseau. Cet état peut être modulé par la densité de réticulation du réseau ou par l’application d’un stimulus externe tel que le pH, la température ou encore une biomolécule telle que le glucose. Ainsi, les nanogels sensibles au glucose se présentent comme des candidats idéaux pour administrer l’insuline de façon asservie à la glycémie. Afin de satisfaire aux critères de biocompatibilité et de biorésorption des vecteurs, nous avons choisi de développer des nanogels à base de polysaccharide, en particulier à base d’acide hyaluronique (HA). Ceux-ci sont obtenus par réticulation du HA, préalablement modifié par des fonctions réticulables telles que les méthacrylates, dans des nanogouttes d'émulsion eau-dans-huile. Des nanogels de taille et de porosité modulables ont été synthétisés grâce à un bon contrôle 1) de la modification chimique des précurseurs par des fonctions réticulables (taux de méthacrylation), 2) de l’émulsion matricielle (taille, stabilité), 3) des conditions de réticulation par photopolymérisation gouvernant le taux de conversion des méthacrylates. Ce savoir-faire a ensuite été appliqué à la synthèse de nanogels modifiés par des dérivés de l’acide phénylboronique, ligand du glucose, afin d’obtenir des matériaux dont le taux de gonflement varie en fonction de la glycémie. L’intérêt applicatif de ces objets a été évalué vis-à-vis des propriétés d’encapsulation de l’insuline, de dégradabilité enzymatique, et de biocompatibilité
Nanogels are an attractive class of delivery systems. These soft particles, made of highly swollen polymer network, can physically entrap a drug and release it at a rate depending on its diffusion though the network. Therefore, any change in the swelling degree can trigger the release kinetics. This parameter can be tuned by modifying the density of cross-links in the gel matrix or by changing the environmental conditions such as pH, temperature or analyte such as glucose. Thus, glucose-responsive nanogels are good candidates to be used as self-regulated systems for insulin delivery. To fulfill both biocompatibility and biodegradability criteria, our attention has been focused on the design of new nanogels made of polysaccharides, in particular made of hyaluronic acid (HA), as a main constituent. HA was at first covalently modified with polymerizable methacrylate functions and confined in nanoreactors during photopolymerization using water-in-oil miniemulsions as template. Biodegradable nanogels with a well-defined size and various cross-linking degrees were thus achieved, thanks to a good control of 1) the chemical modification of HA with methacrylates (degree of methacrylation) 2) the emulsion template (size, stability), 3) the photopolymerization conditions which governed the conversion rate of the polymerization. Further modification of the polysaccharide with phenylboronic acid as a glucose-sensitive group yielded nanogels whose swelling behavior could vary as a function of glucose concentration. These systems were further studied as insulin delivery systems. Moreover, their biodegradability, stability and biocompatibility were assessed