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Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne

Les membres du laboratoire ICB

LOISEAU Alexis

 Loiseau

 
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 03-80-39-91-09
         NANOSCIENCES (MANAPI)
Doctorant

Carrière

Actuellement en doctorat de chimie-Physique (2014-2017) sous la direction du prof. Nadine Millot et du MCF Julien Boudon à l'Université de Bourgogne Franche-Comté. Ma thèse s'intitule : "Les nanotubes de titanate comme nanovecteurs polyvalents : radiosensibilisants du cancer de la prostate et sondes pour l'imagerie nucléaire". Soutenance prévue en novembre 2017.

Au cours de ma thèse (2014-2017), j'ai enseigné (monitorat) à l'Ecole d'Ingénieurs en Matériaux Développement Durable et Infotronique (ESIREM) à Dijon (192 heures de TP) : chimie des solutions (GEIPI 1ère année), thermodynamique/électrochimique (3ème année), céramique, encadrement d'un projet de fin d'étude (5ème année) intitulé "stabilité des nanotubes de titanate par greffage de polymères et de nanoparticules d'or pour le domaine stabilité".

 En juillet 2014, j'ai obtenu mon diplôme de Master 2 "Contrôle et Durabilité des Matériaux" à l'Université de Bourgogne. Mention B.

Projets/abstract de la thèse

 Actuellement, les injections systémiques de médicaments atteignent faiblement les sites tumoraux et de fortes doses sont alors administrées provoquant des effets secondaires parfois lourds. Les possibilités offertes par les applications en médecine des nanoparticules permettent de nouvelles stratégies pour vectoriser des substances actives dans les cellules malades. Ces travaux de thèse portent sur le cancer de la prostate qui est le deuxième cancer le plus diagnostiqué et la cinquième cause de décès chez les hommes dans le monde.
Les nanotubes de titanate (TiONts) sont synthétisés par voie hydrothermale et présentent une longueur moyenne de 170 nm, un diamètre extérieur de 10 nm et une cavité interne accessible de 4 nm. Leur morphologie tubulaire permet aux TiONts d'être internalisés plus facilement dans les cellules, sans induire de cytotoxicité, tout en créant un effet radiosensibilisant.
Deux nanohybrides ont été développés dans cette thèse, pour lutter contre le cancer de la prostate par injection intratumorale (IT) et une attention particulière a été portée sur leur élaboration. Ces nouveaux nanomédicaments ont été pleinement caractérisés par différentes techniques (MET, ATG, potentiel zêta, XPS, spectroscopies UV-visible, IR et Raman).
La première approche consiste à combiner les TiONts avec un agent thérapeutique (le docétaxel, DTX), largement utilisé pour inhiber les tumeurs de prostate et un agent chélatant (le DOTA, radiomarqué avec l'111In) pour suivre la biodistribution des tubes par SPECT/CT. La surface des TiONts a été préalablement fonctionnalisée par l'APTES et le poly(éthylène) glycol (PEG3000) pour rendre les TiONts stables et biocompatibles. Afin d'évaluer l'efficacité de ce nanohybride, des tests in vitro ont montré que l'association entre les TiONts et le DTX permettait de maintenir une activité cytotoxique sur des lignées cellulaires de prostate (cellules 22Rv1 et PC-3) alors que les TiONts sans le DTX n'étaient pas toxiques. Les études in vivo ont montré, sur des souris Swiss nude mâles, que plus de 70% des nanovecteurs étaient retenus dans la tumeur, après injection IT, après 7 jours. De plus, un retard de croissance tumorale pour les souris ayant reçu le nanohybride avec la radiothérapie (RT) est observé, par rapport aux souris ayant reçues seulement le DTX. Après cette étude, d'autres molécules organiques ont été greffées avec succès à la surface des TiONts pour améliorer la stabilité colloïdale et la biocompatibilité des nanotubes : AHAMTES, catéchols (LDOPA, DHCA et NDOPA), phosphonates (PHA, ALD et un polymère hétérobifonctionnel de type phosphonate : (HO)2-(O)P-PEG-NH2). De plus, le greffage de différentes longueurs de chaîne de PEG a été évalué par deux voies de synthèses. Le greffage de ces PEG en milieu organique (PyBOP) s'est avéré très prometteur pour améliorer leur taux de greffage et leur stabilité colloïdale.
Dans une seconde approche, pour accroître l'effet radiosensibilisant, des nanoparticules d'or (AuNPs), elles-mêmes modifiées par le DTDTPA, ont été couplées avec les TiONts en présence ou non de DTX. Cette nouvelle combinaison a pour objectif le maintien des AuNPs, par les TiONts, dans la tumeur afin d'améliorer l'effet de la RT. Grâce aux AuNPs modifiées par le DTDTPA, le nanohybride est également détectable par imagerie X et par SPECT/CT. Les résultats in vitro ont démontré l'activité cytotoxique de l'édifice final. Des études de biodistribution et de croissance tumorale ont également été réalisées sur des tumeurs PC-3 xénogreffées sur des souris.
Ces TiONts fonctionnalisés apparaissent comme un nouvel outil polyvalent dans le domaine médical, notamment pour lutter contre le cancer de la prostate.

Publications

  • Taxane-grafted metal-oxide nanoparticles as a new theranostic tool against cancer: The promising example of docetaxel-functionalized titanate nanotubes on prostate tumors, A.Loiseau, J. Boudon, C. Mirjolet, G.Créhange, N. Millot, Adv Healthc Mat, (2017), doi: 10.1002/adhm.201700245
  • Docetaxel-titanate nanotubes enhance radiosensitivity in an androgen-independent prostate cancer model, C. Mirjolet, J. Boudon, A. Loiseau, S. Chevrier, R. Boidot, A. Oudot, B. Collin, N. Millot, G. Créhange, Int. J. Nanomedicine, (2017), doi: 10.2147/IJN.S139167
  • Dispersion of titanate nanotubes for nanomedicine: comparison of PEI and PEG nanohybrids, A.L Papa, J. Boudon, V. Bellat, F. Sallem, A. Loiseau, R. Chassagnon, V. Bérard, N. Millot, (2015), Dalton Trans. 44, 739-746.

Communications orales

*Development of nanohybrids based on titanate nanotubes to vectorize docetaxel or combine gold nanoparticles for the treatment of prostate cancer, A. Loiseau, J. Boudon, C. Mirjolet, G. Créhange, B. Collin, A. Oudot, S. Roux, N. Millot, BioNanoMed 2016, 06-08 avril 2016, Krems (Autriche).

* Titanate nanotubes as new preclinical theranostic platform against prostate cancer: vectorization and immobilization of docetaxel or gold nanoparticles, A. Loiseau, J. Boudon, C. Mirjolet, G. Créhange, S. Roux, N. Millot, ICONAN, 28-30 septembre 2016, Paris (France).

* Des nanotubes de titanate pour vectorier et immobiliser des agents radiosensibilisants afin de lutter contre le cancer, A. Loiseau, J. Boudon, C. Mirjolet, N. Millot, SCF Grand Est 8, 11-12 mai 2017, Mulhouse (France).

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