Description

La chimiothérapie est l'un des traitements les plus utilisés contre le cancer, mais elle reste limitée par une faible accumulation dans les tumeurs et une faible sélectivité. Afin d'améliorer son indice thérapeutique, plusieurs systèmes nanoparticulaires tels que les micelles, les nanoparticules polymères et lipidiques ont été développés. Parmi ceux-ci, les nanoparticules lipidiques sont les plus approuvées sur le plan clinique et sont souvent fonctionnalisées avec des polymères hydrophiles et/ou des fragments ciblés afin d'améliorer leur sélectivité, leur efficacité de ciblage et leur pharmacocinétique.
Plusieurs techniques analytiques, notamment la diffusion dynamique de la lumière (DLS), l'analyse de suivi des nanoparticules (NTA), l'électrophorèse capillaire (CZE), l'analyse de dispersion de Taylor (TDA), etc., ont été proposées jusqu'à présent pour caractériser ces nanoparticules fonctionnalisées afin d'évaluer leur homogénéité et leur efficacité de fonctionnalisation. Cependant, une compréhension mécanistique claire reliant le type de structure lipidique et les conditions de formulation au résultat souhaité (homogénéité et efficacité) n'est pas encore établie.

Dans ce projet de thèse, différentes nanoparticules lipidiques telles que les liposomes, les porphysomes et les liposomes à enrobage polymèrique avec ou sans molécules de ciblage, seront d'abord formulées à l'aide de la méthodologie hydrothermique classique, puis caractérisées à l'aide de méthodologies analytiques établies (DLS, NTA, TEM, etc.). Une caractérisation plus approfondie à l'aide de la CZE et de la TDA sera effectuée, en corrélant les profils obtenus avec le type des nanoparticules lipidiques, le phospholipide utilisé et la composition. Cette approche vise à optimiser les méthodes de purification de ces nanoparticules, comprendre les mécanismes sous-jacent à la formation de différentes nanoparticules lipidiques à l'aide de méthodes de caractérisation analytique complètes.

Compétences requises

Ce projet de doctorat exige que l'étudiant mène des recherches dans le domaine des sciences interdisciplinaires, notamment les sciences pharmaceutiques, la biotechnologie, la nanomédecine et la chimie analytique. Le candidat doit être titulaire d'un master dans un domaine pertinent tel que les sciences pharmaceutiques, la biopharmacie, la nanomédecine ou la chimie biotechnologique. La curiosité scientifique et l'esprit critique sont essentiels. Un bon niveau en anglais ou en français est nécessaire pour communiquer efficacement dans l'environnement de recherche international de l'IGPS.

Bibliographie

1. Kulkarni, J. A.; Witzigmann, D.; Chen, S.; Cullis, P. R.; van der Meel, R., Lipid Nanoparticle Technology for Clinical Translation of siRNA Therapeutics. Accounts of Chemical Research 2019, 52 (9), 2435-2444.
2. Pallares, R. M.; Barmin, R. A.; Wang, A.; Kiessling, F.; Lammers, T., Clinical cancer nanomedicines. Journal of Controlled Release 2025, 385, 113991.
3. Ismail, A.; d'Orlyé, F.; Griveau, S.; Bedioui, F.; Varenne, A.; da Silva, J. A. F., Capillary electrophoresis coupled to contactless conductivity detection for the analysis of S-nitrosothiols decomposition and reactivity. ELECTROPHORESIS 2015, 36 (16), 1982-1988.
4. Ismail, A.; d’Orlyé, F.; Griveau, S.; Fracassi da Silva, J. A.; Bedioui, F.; Varenne, A., Capillary electrophoresis with mass spectrometric detection for separation of S-nitrosoglutathione and its decomposition products: a deeper insight into the decomposition pathways. Analytical and Bioanalytical Chemistry 2015, 407 (20), 6221-6226.
5. Zohouri, D.; Taverna, M.; Morani, M.; Obeid, S.; Mougin, J.; Krupova, Z.; Defrenaix, P.; Mai, T. D., Investigation of on-line electrokinetic enrichment strategies for capillary electrophoresis of extracellular vesicles. J Chromatogr A 2024, 1730, 465116.
6. Obeid, S.; Chamieh, J.; Mai, T. D.; Morani, M.; Reyre, M.; Krupova, Z.; Defrenaix, P.; Cottet, H.; Taverna, M., Fast, simple and calibration-free size characterization and quality control of extracellular vesicles using capillary Taylor dispersion analysis. J Chromatogr A 2023, 1705, 464189.
7. Alhoussein, J.; Merabishvili, K.; Ho, T.; Elkihel, A.; Cressey, P.; Tóth, Á.; Qian, A.; Hery, M.; Vergnaud, J.; Domenichini, S.; Di Meo, F.; Chen, J.; Zheng, G.; Makky, A., Next generation of porphysomes for improved photodynamic therapy applications. Journal of Controlled Release 2025, 381, 113621.
8. Merabishvili, K.; Zmerli, I.; Alhoussein, J.; Regeard, C.; Makky, A., Photoactivatable bioinspired nanomedicines. Chemical Society Reviews 2025.
9. Makky, A.; Michel, J. P.; Maillard, P.; Rosilio, V., Biomimetic liposomes and planar supported bilayers for the assessment of glycodendrimeric porphyrins interaction with an immobilized lectin. Biochim Biophys Acta 2011, 1808 (3), 656-66.

Mots clés

Électrophorèse capillaire, nanoparticules lipidiques, liposomes, porphysomes