Life Sciences Université Paris-Saclay

Les nanoparticules polymères biodégradables pour applications biomédicales sont exclusivement obtenues par la formulation de polymères dégradables pré-synthétisés, via des méthodes d'émulsification en présence du principe actif. Cependant, cette approche conduit à des nanoparticules très peu concentrées, avec de faibles taux de chargement en principes actifs, et dont le contenu est libéré de manière non contrôlée, ce qui induit des toxicités et réduit l'efficacité thérapeutique.

Dans une étude publiée dans Chemical Science, les scientifiques de l'Institut Galien Paris-Saclay (CNRS/UPSaclay, Orsay) ont mis au point un procédé de polymérisation dans l’eau permettant de synthétiser in situ des nanoparticules de prodrogues polymères dégradables présentant des concentrations et des taux de chargement en principes actif élevés. Cette nouvelle stratégie a été appliquée avec succès à deux principes actifs très utilisés en clinique, la gemcitabine et le paclitaxel. Ces nanoparticules de prodrogues polymères dégradables ont montré une cytotoxicité significative sur un modèle cellulaire de cancer du poumon et une dégradation hydrolytique importante.

Cette nouvelle approche pourrait donc pallier les limitations des nanoparticules polymères traditionnelles.

-> Contact : julien.nicolas@universite-paris-saclay.fr

Sameh Obeid est Maître de Conférences en Biotechnologie Pharmaceutique et Bioanalyse à la Faculté de Pharmacie de l’Université Paris-Saclay depuis septembre 2023. Il exerce ses activités de recherche au sein de l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, UMR 8612 CNRS/UPSaclay, Orsay) dans l’équipe Protéines et Nanotechnologies en Sciences Analytiques (PNAS), dirigée par Pr Myriam Taverna.

Après un Master 2 en immunologie et immunotechnologie à l’Université Aix-Marseille, Sameh a poursuivi une thèse de doctorat à l’Université Bourgogne-Franche-Comté à Besançon. Il a soutenu sa thèse en mai 2017, puis a effectué trois stages postdoctoraux dans différentes institutions en France avant d’occuper le poste de MCF à l’Université Paris-Saclay.

Son projet de recherche actuel au sein de l’IGPS porte sur l’exploration des Vésicules Extracellulaires (VEs) en diagnostic et en thérapie. Son vif intérêt pour ce domaine a été suscité pendant ses travaux de thèse qui portaient sur le développement d’une plateforme nanobioanalytique permettant de quantifier et qualifier les VEs sur biopuce dans différents contextes physiopathologiques (inflammation, coagulation...). Les VEs sont des nanoparticules sécrétées par toutes les cellules et jouent un rôle clé dans la communication intercellulaire. Accessibles par biopsie liquide, elles sont considérées comme une source de biomarqueurs pour diverses pathologies (cancer, maladies cardiovasculaires…) et suscitent un intérêt croissant en biothérapie. Ses recherches actuelles se concentrent autour de deux grands axes: i) le développement de nouvelles méthodes d'isolement et de caractérisation des VEs ; ii) l’exploitation des VEs en tant que nanovecteurs de médicaments.

Concernant ses activités pédagogiques, il participe à l’enseignement de la biotechnologie pharmaceutique en formation commune de base des études de pharmacie. Il intervient dans diverses UEL et UE de Masters portant sur les thérapies innovantes. Il partage actuellement la responsabilité d’une UEL en 4ème année de pharmacie sur les innovations diagnostiques et thérapeutiques à base d’ADN/ARN. Passionné par l'enseignement, Sameh veille à se tenir informé des dernières avancées en matière d'innovation pédagogique afin de proposer aux étudiants des approches à la fois adaptées et motivantes.

“The saddest aspect of life right now is that science gathers knowledge faster than society gathers wisdom.” - Isaac Asimov

-> Contact : sameh.obeid@universite-paris-saclay.fr

Dans une étude publiée dans Journal of Controlled Release, les scientifiques issus de plusieurs laboratoires de UPSaclay (BioMaps, Institut Galien Paris-Saclay, Neurospin, I2BC) ainsi que de l’Université de Caroline du Nord aux Etats-Unis se sont intéressés à la formulation de nanogouttelettes sensibles aux ultrasons pour favoriser la délivrance de molécules dans le cerveau. En effet, un grand nombre de pathologies cérébrales demeurent aujourd’hui incurables (tumeurs cérébrales, maladies neurodégénératives, maladies génétiques) du fait de la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE) bloquant le passage de près de 98% des molécules thérapeutiques du sang vers le cerveau, et limitant l’efficacité des thérapies émergentes (thérapie génique, immunothérapie, etc.).

Les nanogouttelettes développées dans cette étude encapsulent un perfluorocarbure à faible point d’ébullition et sont injectées par voie intraveineuse puis vaporisées sous l’effet d’ultrasons pulsés de faible intensité transmis dans le cerveau. Cette approche permet une ouverture transitoire et sûre de la BHE. Deux types de formulation ont été évaluées. La première à base d’octafluoropropane est utilisée pour effectuer une ouverture globale de la BHE et s’adresse aux pathologies nécessitant un traitement généralisé du cerveau. La seconde formulation, à base de decafluorobutane nécessite l’application d’une pression acoustique plus élevée, et permet au contraire le ciblage d’une région cérébrale très précise (400 µm isotrope).

La prochaine étape consistera à encapsuler des médicaments dans ces nanogouttelettes pour délivrer le principe actif au plus près du tissu pathologique.

-> Contact : anthony.novell@universite-paris-saclay.fr / nicolas.tsapis@cnrs.fr

Alors que les formulations injectables « long acting » ont permis de remplacer des administrations quotidiennes par des injections mensuelles de traitements de maladies chroniques, cette innovation se limite pour l’instant à des substances actives hydrophobes, à dissolution très lente. Dans une étude publiée dans ‌Drug Delivery and Translational Research, des chercheurs de l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, CNRS/UPSaclay, Orsay) proposent une stratégie originale permettant d’administrer et de libérer très progressivement des substances actives hydrophiles telles que des nucléotides.

Leur approche repose sur la combinaison de nanogels organométalliques, capables d’encapsuler efficacement des nucléotides, et d’un implant à formation in situ, reposant sur un polymère hydrophobe. L’étude démontre que cette association n’est possible qu’en contrôlant finement la composition des nanogels et leur dispersion en milieu organique, le tout dans des conditions réalistes d’utilisation clinique. Dans ces conditions, la libération de la molécule active s’effectue par un mécanisme bi-phasique évitant toute libération brutale et incontrôlée (« burst effect »), ouvrant ainsi des perspectives pour étendre l’approche « long acting » à de nouvelles classes de molécules dans les traitements de maladies chroniques.

Contact : herve.hillaireau@universite-paris-saclay.fr ou amelie.bochot@universite-paris-saclay.fr

La douleur, une condition complexe et invalidante touchant des millions de personnes dans le monde, représente une préoccupation majeure, particulièrement dans le contexte des douleurs chroniques et la récupération post-opératoire. Dans une revue publiée dans Drug Delivery and Translational Research, l'équipe Nanomédicaments pour le traitement des maladies graves de l'Institut Galien Paris Saclay (UMR 8612 CNRS/UPSaclay, Orsay), présente les approches innovantes, en se focalisant particulièrement sur la nanomédecine, pour gérer la douleur en agissant sur les canaux sodiques voltage-dépendants (VGSC ou canaux NaV).

Cette revue décrit tout d’abord la complexité de la douleur et son impact global, puis les différentes cibles de celle-ci en mettant l'accent sur les canaux NaV comme une avenue prometteuse pour la gestion de la douleur dans le but de réduire le recours aux opioïdes. Elle examine le rôle des différents isoformes de ces canaux sodiques, en particulier ceux impliqués dans la nociception. Ensuite, elle expose les différents traitements disponibles utilisant des bloqueurs sélectifs de ces isoformes de canaux NaV, en détaillant leur efficacité dans la gestion de la douleur. Elle aborde également les défis associés à leur distribution systémique et aux effets secondaires potentiels. Enfin, cette revue met en lumière le potentiel de la nanomédecine pour améliorer la biodisponibilité et la délivrance de ces médicaments pour une libération ciblée et prolongée au site de la douleur. Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour développer des stratégies de soulagement de la douleur plus efficaces et mieux adaptées aux patients, améliorant ainsi leur qualité de vie.

Contact : sinda.lepetre@universite-paris-saclay.fr

Abdulghani Ismail est titulaire d'une Chaire de Professeur Junior à la faculté de Pharmacie et est rattaché à l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS (CNRS/UPSaclay, Orsay, équipe 4). Il se concentre sur le développement de dispositifs microfluidiques pour la conception et la caractérisation de biothérapies innovantes, utilisant notamment des vésicules extracellulaires.

Après avoir obtenu son Doctorat d'Exercice en Pharmacie à l'Université Libanaise, Abdulghani Ismail a poursuivi ses études en France, obtenant un Master en Chimie Analytique à l'Université Claude Bernard Lyon 1. Il a commencé ses recherches sur le développement d'un pH-mètre miniaturisé à l'Institut des Nanotechnologies de Lyon (UMR 5270), puis a complété son doctorat à Chimie ParisTech, sous la direction du Dr. Fethi Bedioui et de la Prof. Anne Varenne (UMR 8060), se focalisant sur les dispositifs miniaturisés pour l'analyse de biomolécules comme les S-nitrosothiols. Il a enrichi ses compétences par des stages doctoraux au Brésil avec les professeurs Alberto Fracassi et Wendell Coltro à Campinas et Goiânia, respectivement.

Il a ensuite effectué trois postdoctorats au CEA-Grenoble, à l'Université d'Oxford et à l'Université de Manchester (Royaume-Uni). Au CEA Grenoble, il a travaillé à l'Institut de Recherche Interdisciplinaire (UMR 5819) avec la Dr Aurélie Spinelli sur la fonctionnalisation de puces microfluidiques utilisant des aptamères et des anticorps pour le développement de biosenseurs. À Oxford, lors de son postdoctorat au laboratoire de chimie physique et théorique avec le Prof. Jason Davies, il a travaillé sur des biosenseurs électrochimiques et par plasmon de surface sans marquage pour la détection de biomarqueurs cardiaques. Lors de son dernier postdoctorat au groupe de matière condensée de l'Université de Manchester avec la Prof. Radha Boya, il a contribué au développement d’une informatique neuromorphique, utilisant des nanocanaux 2D d’une hauteur de l’ordre de l’angström pour étudier les interactions ioniques et moléculaires dans des systèmes confinés et développer des memristors à l’état liquide avec l’utilisation de sel dans l’eau.

Au cours de sa carrière, Abdulghani Ismail a contribué à de nombreuses publications prestigieuses (Science, Nature Nanotechnology, Nature Electronics, etc.) et a reçu plusieurs distinctions, dont le prix de la meilleure production scientifique à l'Université de Manchester pour l'année 2023. Il continue de repousser les limites des champs interdisciplinaires allant de la pharmacie à la physique en passant par la chimie, au bénéfice des technologies de santé.

Aujourd’hui, en tant que membre de l’équipe de protéines et nanotechnologies en sciences analytiques, Abdulghani s’intéresse à travailler avec les vésicules extracellulaires pour des objectifs de diagnostic et de biothérapie, en utilisant des systèmes miniaturisés.

“The only way to do great work is to love what you do. If you haven't found it yet, keep looking. Don't settle.” ― Steve Jobs

Contact: abdul-ghani.ismail@universite-paris-saclay.fr

L’encapsulation de principe actif au sein des nanoparticules polymères permet de mieux le protéger d’une dégradation précoce et de mieux l’adresser au niveau de la zone pathologique à traiter, améliorant ainsi l’efficacité thérapeutique du traitement. Cependant, la libération du principe actif de ces nanoparticules est incontrôlée, induisant ainsi une toxicité importante. De plus, les nanoparticules polymères sont généralement préparées par des procédés de formulation nécessitant l’utilisation de solvants organiques toxiques et des étapes de purification. Les solvants résiduels issus du processus de formulation peuvent alors induire une toxicité, altérer les propriétés physico-chimiques et biologiques, et entraver gravement le développement pharmaceutique ultérieur de ces nanomédicaments.

Dans une étude publiée dans Journal of Controlled Release, les scientifiques de l’Institut Galien Paris-Saclay (CNRS/UPSaclay, Orsay), en collaboration avec des scientifiques de l’Université de Gand, ont développé des prodrogues polymères thermosensibles permettant : (i) d’être formulées en nanoparticules par un procédé sans solvant organique et (ii) une libération contrôlée du principe actif. Des nanoparticules de diamètres compris entre 50-80 nm ont été obtenues, induisant une cytotoxicité importante sur plusieurs lignées cellulaires cancéreuses. Par ailleurs, l’encapsulation d’un second principe actif anticancéreux a été effectuée, ouvrant ainsi la voie à la chimiothérapie combinée.

Contact : julien.nicolas@universite-paris-saclay.fr

Les plasmalogènes, phospholipides caractérisés par une liaison vinyle-éther dans leur structure, représentent une nouvelle classe prometteuse de médicaments lipidiques contre divers troubles, notamment la neuro-inflammation, le stress oxydatif, le dysfonctionnement mitochondrial et les troubles du métabolisme lipidique. Ils peuvent activer les voies de signalisation neurotrophiques et neuroprotectrices, mais leur faible biodisponibilité limite leur efficacité dans le traitement des maladies neurodégénératives.

Dans un article récent publié dans Advanced Healthcare Materials, Yu Wu et Angelina Angelova de l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS (CNRS/UPSaclay, Orsay) ont créé différents types de nanoparticules lipidiques à cristal liquide (LCNPs) par auto-assemblage (vésicules et hexosomes), dans le but d'administrer des plasmalogènes par voie intranasale. Les résultats in vivo avec un modèle murin transgénique de la maladie de Parkinson mettent en évidence l'importance de la nanostructure déterminée par la composition des LCNPs.

Le traitement intranasal avec des vésicules et des hexosomes a entraîné une amélioration des symptômes comportementaux de la maladie de Parkinson et une régulation négative des gènes inflammatoires tels que Il6, Il33 et Tnfa. Les nanomédicaments à base de plasmalogènes entraînent aussi une amélioration des biomarqueurs de la maladie de Parkinson, du métabolisme des lipides ainsi que du type et du nombre de transcriptions réactives pouvant être impliquées dans la neurorégénération.

Contact : angelina.angelova@universite-paris-saclay.fr

L'Académie nationale de Pharmacie a desservi le prix de thèse en technologie pharmaceutique à Kamila Bohne Japiassu. Son travail de recherche porte sur l'utilisation future des nanoparticules dans les maladies pulmonaires. Il a été réalisé au Brésil (Université de Goias) et à l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS (UMR 8612 CNRS/UPSaclay) de la Faculté de Pharmacie de l'Université Paris-Saclay sous la direction d'Elias Fattal, de François Fay et d'Eliana Lima.

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Le carcinome canalaire du pancréas (PDAC) demeure un défi médical majeur, avec une survie à 5 ans inférieure à 10% et une prévision alarmante de devenir la troisième cause de décès par cancer en Europe. Face à ces statistiques préoccupantes, une collaboration fructueuse entre l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS (CNRS/UPSaclay, Orsay) et l’Unité UMR-S 1015 Immunologie des tumeurs et immunothérapie (INSERM/UPSaclay/Gustave Roussy, Villejuif) a jeté les bases d'une avancée significative dans le traitement de ce cancer redoutable.

Le PDAC présente une complexité physio-pathologique unique avec un stroma tumoral dense, une accumulation de fibroblastes associés au cancer (CAF) et de macrophages, favorisant la progression de la tumeur. Dans le cadre du projet européen PANIPAC, les chercheurs se sont concentrés sur le rôle crucial des macrophages associés aux tumeurs (TAM), qui présentent principalement un profil de polarisation de type M2 et sont considérés comme immunorégulateurs et pro-tumoraux.

Dans leur étude parue dans Drug Delivery and Translational Research, pour mieux comprendre et cibler ces acteurs clés, les chercheurs ont développé un modèle innovant de sphéroïde multicellulaire qui reproduit les principales caractéristiques du PDAC, offrant ainsi une plateforme in vitro précieuse pour étudier le microenvironnement tumoral.

Cette approche a permis de suivre les monocytes, depuis leur recrutement dans le sphéroïde jusqu'à leur polarisation en TAM. Les résultats révèlent l'influence significative de ces macrophages sur la réponse aux médicaments et la migration cellulaire. L'utilisation de nanosystèmes lipidiques s'est révélée être une voie prometteuse, démontrant une capacité à moduler le phénotype des TAM.

Cette observation ouvre la voie à des stratégies thérapeutiques innovantes visant à reprogrammer les macrophages de leur rôle pro-tumoral à un statut anti-tumoral.

Le modèle de sphéroïde se positionne comme une approche in vitro prometteuse pour évaluer l'efficacité des traitements et offrir une compréhension approfondie des interactions complexes au sein du microenvironnement tumoral. Ces découvertes pourraient potentiellement révolutionner les approches thérapeutiques du PDAC, ouvrant la voie à des traitements plus ciblés et plus efficaces.

Légende Figure : Représentation schématique de l'approche expérimentale suivie pour construire un modèle 3D de PDAC incluant son microenvironnement immunosuppresseur et évaluer les stratégies de reprogrammation des TAM.

Contact : simona.mura@universite-paris-saclay.fr

Elias Fattal est enseignant-chercheur à l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS – Univ. Paris-Saclay, CNRS), qu’il a dirigé de 2010 à 2019. Il est spécialiste de nanomédecine, à laquelle il a consacré 40 ans de recherche. Ses travaux récents touchent la conception de nanoparticules pour le traitement des maladies inflammatoires et la nanotoxicologie pulmonaire.

Après un baccalauréat scientifique, Elias Fattal s’engage dans des études de pharmacie à l’Université Paris-Sud (aujourd’hui Université Paris-Saclay). Pourquoi le choix de cette discipline ? Sans doute à cause de l’influence d’un grand-père pharmacien et d’un père photographe, en compagnie duquel il passe de longues heures dans la chambre noire, ce qui lui donne le goût de la chimie, très présente en pharmacie. Il obtient son diplôme d’État de docteur en pharmacie en 1983 et s’oriente d’abord vers la pharmacie hospitalière. Il effectue pendant trois ans son internat dans des hôpitaux du nord de la France et décide de consacrer sa quatrième année à la recherche. En 1986, Il intègre l’unité Physico-chimie, pharmacotechnie, biopharmacie, l’ancêtre de l’Institut Galien, pour effectuer un master 2 recherche. Il travaille sous la responsabilité de Patrick Couvreur, pionnier du nanomédicament et alors jeune professeur, et devient un de ses premiers doctorants. Il soutient sa thèse en 1990 sur le traitement des infections intracellulaires par des nanoparticules polymériques d’antibiotiques. Puis il part deux ans en post-doctorat à l'Université de Californie, à San Francisco, dont il reviendra complètement transformé.

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Les nanoparticules lipidiques solides sont des assemblages nanométriques capables d’acheminer des molécules thérapeutiques vers leurs cibles. Afin de s’assurer de leur bonne délivrance, l’imagerie photoacoustique, qui combine une excitation par la lumière et une détection ultrasonore et qui est sensible à l’absorption optique, est une modalité d’imagerie pertinente. Des BODIPYs (abréviation de bore-dipyrrométhene) ont été conçus pour marquer ces nanoparticules et pouvoir les détecter in vivo, dans le cadre du projet ANR CAP-Photoac (21-CE09-0024-01). Des chercheurs de l’Institut Galien Paris-Saclay - IGPS (UMR 8612 CNRS/UPSaclay, Orsay), de l’Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay - ISMO (CNRS/UPSaclay, Orsay), du LIB (CNRS/INSERM/Sorbonne Université), du Laboratoire de Photophysique et photochimie supramoléculaires et macromoléculaires - PPSM (CNRS/ENS Paris-Saclay/UPSaclay, Gif-sur-Yvette) et du laboratoire Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie - NIMBE (UPSaclay/CEA/CNRS) ont montré que la structure moléculaire de BODIPYs pouvait fortement influencer leur organisation et leurs propriétés spectrales.

Dans leur étude publiée dans Nanoscale, deux BODIPYs comportant des groupements aniline ou julolidine en position alpha ont été comparés en faisant varier leur proportion dans les nanoparticules. Alors que le BODIPY-julolidine permettait d’obtenir des nanoparticules sphériques et amorphes, le BODIPY-aniline a montré une forte tendance à l’auto-organisation sous forme de structures lamellaires facettées. La comparaison quantitative des spectres photoacoustiques pour différentes concentrations de marqueurs a confirmé que les spectres étaient stables pour le BODIPY-julolidine et déformés et décalés vers le rouge pour le BODIPY-aniline en lien avec les propriétés structurales. Dans les deux cas, les niveaux d'absorption étaient comparables à ceux des nanoparticules d'or de la même taille et la présence du cœur lipidique contribue à la bonne efficacité photoacoustique. Compte-tenu des modifications spectrales observées avec le BODIPY-aniline, le BODIPY-julolidine avec sa structure plus encombrée stériquement semble plus approprié pour de futures études in vivo.

Ces études structurales et spectrales sont cruciales pour permettre le choix d’un marqueur adéquat pour l’imagerie photoacoustique in vivo des nanoparticules.

-> Contact : nicolas.tsapis@cnrs.fr / rachel.meallet@universite-paris-saclay.fr / gilles.clavier@ens-paris-saclay.fr / frederic.gobeaux@cea.fr / jerome.gateau@cnrs.fr

Deux équipes de l’Université Paris-Saclay, réunissant des chercheurs de BioMaps (SHFJ, UMR CEA/CNRS/Inserm/UPSaclay, Orsay) et de l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, CNRS/UPSaclay, Orsay), en collaboration avec la startup IMESCIA, ont exploré une approche innovante pour optimiser l’efficacité de la mertansine, un agent antitumoral puissant mais hautement toxique.

En combinant la mertansine avec le polyacrylamide (PAAm), un polymère hydrophile développé par l’IGPS et valorisé par IMESCIA, ils ont conçu un pro-drogue polymère soluble (PAAm-DM1) capable de s’accumuler spécifiquement dans les tumeurs par effet passif. Pour évaluer sa distribution et son efficacité, l’imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) a été intégrée à cette nouvelle formulation. L’approche a permis d’obtenir une accumulation tumorale significative tout en minimisant la toxicité systémique. Différentes voies d’administration ont été étudiées : une injection intraveineuse directe et une injection sous-cutanée, cette dernière permettant une libération prolongée du médicament sans toxicité cutanée. La biodisponibilité étant comparable entre les deux approches, l’injection intraveineuse a été privilégiée pour cette étude.

Bien que le PAAm-DM1 ait démontré une efficacité prometteuse, le lien entre son accumulation tumorale et son efficacité thérapeutique reste à approfondir par des investigations biologiques complémentaires. Une combinaison avec une immunothérapie ciblant CTLA-4 a également été explorée, sans démontrer de synergie significative. Une meilleure compréhension de l’influence du microenvironnement tumoral sur l’efficacité du PAAm-DM1 sera essentielle pour renforcer l’impact de son association avec l’immunothérapie et améliorer les résultats cliniques.

Ces travaux, publiés dans Journal of Controllled Release, ouvrent la voie à des formulations de chimiothérapie mieux tolérées, plus ciblées et offrant un potentiel de personnalisation des traitements pour divers types de cancers.

-> Contact : charles.truillet@cea.fr / julien.nicolas@cnrs.fr

Les Lundis de l'IPSIT

Lundi 3 février 2025, de 9h15 à 11h30

Université Paris-Saclay - Bâtiment Henri Moissan - 17, avenue des Sciences

91400 ORSAY

(Salle 2000- HM1 recherche - 2e étage)

Pour vous inscrire : envoyer un mail à nadine.belzic@inserm.fr

Organisateur : Ali Makky (MCU, Institut Galien Paris-Saclay, Eq. MULTIPHASE-Multiscale Physical Chemistry for Pharmaceutical Sciences, Orsay)

Thème :  "La médecine régénérative et l’ingénierie tissulaire"

Intervenants :

• Halima Kerdjoudj (Université de Reims Champagne Ardenne, UFR d'Odontologie de Reims. UR Biomatériaux et Inflammation en Site Osseux -BIOS-. Institut Carnot MICA -Reims-51) : “Tissus périnataux et la médecine régénératrice”
• Philippe Lavalle (INSERM, CNRS, Université de Strasbourg, UMR_S 1121, CRBS - Strasbourg) ; www.biomaterials-bioengineering.com : “Antimicrobial supramolecular coatings based on biopolymers”

Certaines infections d’origines bactériennes ou virales peuvent entraîner la suractivation du système immunitaire ainsi qu’un dysfonctionnement d'organes dont les conséquences sont souvent plus mortelles que les pathogènes en eux-mêmes. Des travaux actuellement menés à l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, CNRS/UPSaclay, Orsay) visent à trouver un traitement pour ce dérèglement, appelé sepsis ou septicémie, car il n’en existe aucun satisfaisant aujourd’hui.

Lire la suite de l’article dans le Journal du CNRS

->Contact : francois.fay@universite-paris-saclay.fr

Lundi 21 octobre 2024, la Chancellerie des universités de Paris a annoncé les lauréat.es des prix solennels de thèse 2024. Cette année, cinq docteur.es de l’Université Paris-Saclay se sont distingué.es par l’excellence de leurs travaux de recherche.

L’Université Paris-Saclay félicite les cinq docteur.es récompensé.es par la Chancellerie des universités de Paris pour l’excellence de leurs thèses, qui ont fait progresser la recherche de façon remarquable dans des champs disciplinaires variés. Ces cinq lauréat.es sont désormais les ambassadeur.rices de la diversité et de la pluridisciplinarité des travaux scientifiques menés au sein de nos différents laboratoires de recherche.

Parmi ces cinq docteur.es, deux travaillent dans le domaine des Sciences de la Vie.

Louise Breuil, docteure de l’Université Paris-Saclay, issue du laboratoire d’Imagerie biomédicale multimodale Paris-Saclay - BioMaps (UMR CEA/CNRS/Inserm/Université Paris-Saclay), a été récompensée pour sa thèse, Imagerie du transport d’efflux par la P-glycoprotéine au niveau de la barrière hémato-encéphalique : vers un biomarqueur de l’épilepsie pharmaco-résistante, effectuée sous la direction de Nicolas Tournier, radiopharmacien, directeur de recherche, et responsable de l’équipe d’imagerie pharmacologique au laboratoire BIOMAPS.

Léa Guerassimoff, docteure de l’Université Paris-Saclay, issue de l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, CNRS/UPSaclay, Orsay), a été récompensée pour sa thèse, Synthèse et évaluation de prodrogues polymères thermosensibles pour la thérapie combinée et l’administration sous-cutanée d’agents anticancéreux irritants, effectuée sous la direction de Julien Nicolas, directeur de recherche CNRS au sein de l’IGPS.

Tristan Giraud est Maître de Conférences (MCU) à la Faculté de Pharmacie de l’Université Paris-Saclay depuis septembre 2023. Il travaille au sein de l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS, CNRS/UPSaclay, Orsay, Équipe 3 « Physique Pharmaceutique ») où il effectue sa recherche sur le développement de nouveaux biomatériaux intelligents pour la culture cellulaire et l’ingénierie tissulaire.

Suite à l’obtention de son Diplôme d’Ingénieur de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris (Chimie ParisTech PSL) et d’un Master de Chimie du Vivant en double diplôme à l’Université PSL en 2018, il part à Nancy effectuer sa thèse de Doctorat au Laboratoire de Chimie-Physique Macromoléculaire (LCPM) sous la direction de Loïc Stefan et Marie-Christine Averlant-Petit. Il travaille alors sur des hybrides peptides/acides nucléiques capables de s’auto-assembler sous forme d’hydrogels supramoléculaires. L’étude multi-échelle de ces gels (caractérisation macroscopique, microscopique et (supra)-moléculaire) lui a permis d’approfondir la compréhension du lien structure-propriétés de ce type de systèmes.

Début 2022, il entre en tant que post-doctorant au laboratoire ARNA (Acides nucléiques : Régulations naturelles et artificielles - INSERM U1212, Bordeaux) dans l’équipe ChemBioPharm dirigée par Philippe Barthélémy. En particulier, il travaille avec Jeanne Leblond-Chain sur des liposomes décorés d’aptamères ATP-sensibles pour proposer de nouveaux nano-vecteurs intelligents capables de libérer un agent thérapeutique au bon endroit, au bon moment.

Il travaille désormais à l’IGPS dans l’Équipe 3 « Physique Pharmaceutique » sur des matériaux originaux à base de peptides gélifiants et de polymères biocompatibles. Son objectif est de proposer des nouveaux biomatériaux stimulables aux caractéristiques adaptées pour de la bio-impression, en étudiant notamment leurs propriétés mécaniques par rhéologie mais aussi leur structure interne par des techniques d’analyses physico-chimiques (FTIR, dichroïsme circulaire, microscopies électroniques, SAXS et SANS, etc…).

« Sometimes you lose and sometimes you’re shooting broken arrows in the dark, but I, I see the hope in your heart » - Tim Bergling, Broken Arrows

Contact : tristan.giraud@universite-paris-saclay.fr

This award recognizes an internationally distinguished
scientist in the field of controlled release for their outstanding contributions.

The Founders Award provides a $5,000 USD honorarium and complimentary Annual Meeting registration.

Ce prix sera attribué à Patrick Couvreur, au congrès annuel de la CRS à Bologne 8 juillet 2024. Patrick Couvreur est membre de l'Académie des Sciences, grand spécialiste des nanotechnologies médicales, professeur émérite en pharmacotechnie et biopharmacie à l'université Paris-Saclay (Institut Galien Paris-Saclay - IGPS).

L’Institut Galien Paris Saclay (IGPS - faculté de pharmacie Paris-Saclay) et l’Institut d’Alembert (IDA-ENS Paris-Saclay) ont récemment acquis un appareil d’Electrophorèse Capillaire (EC) couplé à une détection fluorescente multi-longueurs d’onde (EC-MFD). Cet équipement a été cofinancé par l’Université Paris Saclay (ERM) et de l’ENS Paris-Saclay. Il est composé d’un module d’EC et quatre modules de détection fluorescente LED (LEDIF) permettant de détecter des molécules excitables à 365 nm, 450 nm, 480 nm et 530 nm.

Un séminaire de présentation aura lieu à l'ENS Paris-Saclay le vendredi 7 juin 2024 à 11h (salle 1Z31).

4 avenue des sciences, 91190 - GIF-SUR-YVETTE

Au cours de ce séminaire nous souhaitons vous présenter cet instrument et son potentiel, son accès et décrire quelques applications possibles dans les domaines de nanoscience, médecine, diagnostics, et sciences (bio)analytiques.

La participation au séminaire est gratuite. Pour l’inscription et pour toutes informations complémentaires, veuillez contacter :

• Dr Thanh Duc Mai: thanh-duc.mai@universite-paris-saclay.fr
• Le secrétariat de l’IDA : ida@ens-paris-saclay.fr

Afin d’améliorer l'activité thérapeutique des glucocorticoïdes inhalés et réduire leurs effets secondaires, l’équipe INPACT de l’Institut Galien Paris-Saclay (Elias Fattal, Laurence Moine et Nicolas Tsapis) à conçu une forme d’administration combinant les avantages des nanoparticules, qui sont fortement captées par les cellules pulmonaires et notamment les macrophages alvéolaires, avec ceux des microparticules, qui présentent un bon dépôt dans les alvéoles. Cette forme devait permettre un meilleur ciblage du tissu pulmonaire, une libération contrôlée de la substance active tout en limitant son passage systémique.

Un conjugué de poly (acide malique)-budésonide a été synthétisé. Ce conjugué s'autoassemble en solution aqueuse pour former des nanoconjugués. Ces nanoconjugués de forme sphérique, de très faible diamètre (80 à 100 nm), permettent de véhiculer une charge élevée de substance active. Des études réalisées sur des macrophages murins activés par le lipopolysaccharide ont montré que le budésonide pouvait être régulièrement libéré des nanoconjugués et que son activité anti-inflammatoire était préservée.

Les nanoconjugués ont ensuite été incorporés dans des microparticules par une technique de séchage par atomisation. L’intérêt de cette transformation est qu’elle permet aux nanoconjugués d’atteindre la zone alvéolaire car ces microparticules ne subissent pas la clairance élevée des nanoparticules en suspension qui sont, en grande partie, exhalées à la suite de leur administration par inhalation. Les microparticules ont été produites avec un diamètre aérodynamique proche de 1 µm. Elles se redispersent facilement dans les liquides pulmonaires simulés. Elles ont fait l’objet d’études de pharmacocinétique chez le rat. Libéré in vivo par les nanoconjugués au sein des microparticules, le budésonide a été distribué de manière constante pendant 48 heures dans le tissu pulmonaire, le liquide bronchoalvéolaire et le culot cellulaire contenu dans ce fluide biologique.

Avec des taux de charge élevés, une cinétique de libération modulable et une faible cytotoxicité, les nanoconjugués délivrés par des microparticules sont prometteurs pour un traitement plus efficace des maladies inflammatoires pulmonaires.

Cette étude a été publiée dans Drug Delivery and Translational Research.

Contact : elias.fattal@universite-paris-saclay.fr

La cryoconservation est actuellement le seul moyen de stocker des cellules de mammifères à long terme, et joue donc un rôle crucial dans l'accompagnement de l'essor des thérapies cellulaires. Toutefois, cette technique peut également conduire à des pertes de viabilité ou de fonctionnalité cellulaire, dus à la nature même de la congélation : stress mécanique, stress osmotique, croissance et à la recristallisation de la glace, qui peuvent être particulièrement préjudiciables à des cellules sensibles.

Dans une étude publiée dans International Journal of Pharmaceutics, des chercheurs de l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS (CNRS/UPSaclay, Orsay) étudient l'influence de l'encapsulation préalable des cellules dans des matrices d'hydrogel à base d'alginate sur l'issue de la cryoconservation. Grâce au contrôle des propriétés physicochimiques des billes d'alginate sur un éventail de tailles, morphologies et techniques d'encapsulation, l'équipe a montré une influence directe de la taille des hydrogels sur la viabilité cellulaire après cryoconservation, avec maintien de la fonctionnalité cellulaire, dans le cas de macrophages. La survie cellulaire peut être corrélée à la déformation des systèmes sous l'effet de la cristallisation.

L'étude ouvre plusieurs perspectives sur la protection que pourrait apporter une incorporation contrôlée dans une matrice d'hydrogel sur la cryopréservation de cellules thérapeutiques. 

Contact : herve.hillaireau@universite-paris-saclay.fr

La mise au point de nouveaux nanomédicaments est quasi exclusivement basée sur la stratégie classique d'essais-erreurs, qui est extrêmement chronophage et qui nécessite beaucoup de ressources.

Dans une étude publiée dans Angewandte Chemie International Edition, les scientifiques de l'Institut Galien Paris-Saclay – IGPS et du laboratoire BioCIS (CNRS/UPSaclay, Orsay) ont mis au point une méthode de modélisation moléculaire de type « gros grains » permettant de guider la conception de nanoparticules de prodrogues polymères plus efficaces.

En se basant sur la surface accessible au solvant de la liaison polymère-principe actif comme paramètre discriminant pour prédire la libération du principe actif et donc la cytotoxicité des nanoparticules, ils ont mis au point une liaison plus prometteuse, qui a ensuite été validée expérimentalement in vitro sur des nanoparticules de prodrogues polymères basées sur deux principes actifs différents très utilisés en clinique.

Cette approche in silico pourrait permettre d'éviter de nombreuses expériences de criblage in vitro, de réduire les coûts et pourquoi pas de réduire l'expérimentation animale. 

Contact : julien.nicolas@universite-paris-saclay.fr

Analyser et doser certaines molécules, appelées biomarqueurs, présentes dans les fluides biologiques, est un moyen de diagnostiquer certaines maladies. DropLab est une nouvelle technologie développée à l’Institut Galien Paris-Saclay (CNRS/UPSaclay, Orsay) permettant de réaliser la séparation, puis la détection et le dosage de biomarqueurs plus rapidement, de manière automatisée, et avec de très petits volumes d’échantillon biologique (LCR, sang, larmes, urines…).

Un biomarqueur est une substance précise dont la présence, l’absence ou la modification de concentration ou de structure dans l'organisme ou le fluide biologique permet de diagnostiquer et suivre l'évolution d'une maladie. Les scientifiques ont donc besoin d’être en mesure de détecter et doser ces molécules avec précision, ainsi que de les distinguer parfois d’autres molécules plus abondantes dans le liquide biologique.

De manière générale, le biomarqueur recherché, qui est présent en quantité très faible, peut être masqué par d’autres molécules interférentes. Sa détection peut être alors rendue difficile. Par ailleurs, le volume de liquide biologique est souvent limité.

Une nouvelle plateforme technologique

Les techniques habituellement utilisées pour effectuer le dosage de ces biomarqueurs utilisent des manipulations à l’échelle macroscopique (pipettes, tubes…). « On prélève l’échantillon, et on applique des traitements sur celui-ci en le transférant dans différents tubes successifs avant de pourvoir l’analyser », résume Thanh Duc Mai, enseignant-chercheur à l’Institut Galien Paris-Saclay (IGPS) et coordinateur du projet DropLab au sein de l’équipe de Myriam Taverna. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : un volume de liquide nécessaire élevé, beaucoup d’opérations manuelles, un risque de contaminations car les tubes sont exposés à l’air et un risque d’erreur à chaque étape.

Lire la suite de l’article du Journal du CNRS