Nanoparticules polysaccharidiques fonctionnalisées pour l’imagerie moléculaire de l’athérothrombose par Scanner Spectral – NANOPACT

NANOPACT a pour objectif de développer un agent de contraste nanoparticulaire polysaccharidique sensible aux rayons X et fonctionnalisé avec le fucoïdane capable de cibler la thrombose vasculaire pour l'imagerie moléculaire du thrombus et de la plaque d'athérome au scanner spectral.
Le scanner spectral, ou scanner X multicolore, est une technique tomographique récente qui permet, à l’aide d’agents de contraste formés d’éléments lourds opaques aux rayons X, de réaliser une imagerie médicale tomographique où il est également possible à la fois d’identifier les éléments opacifiants et d’en évaluer la concentration dans les régions où ces éléments s’accumulent. Comme tel, l’iode est déjà largement utilisé en imagerie médicale clinique tomographie de rayons X classique sous diverses formes (micelles, nanoparticules, complexes covalents ou ionique). Le gadolinium (Gd) est aussi utilisé en pratique clinique sous forme de chélates de gadolinium pour une utilisation essentiellement en IRM. Cependant, il n’existe actuellement pas d’agent de contraste biospécifique pour le scanner spectral.
La stratégie du projet NANOPACT est basée sur l’utilisation de nanoparticules (NP) biospécifiques injectables permettant à la fois une meilleure hémocompatibilité et une toxicité latérale plus réduite grâce à la nature exclusivement polysaccharidique des nanosystèmes. Trois polysaccharides seront utilisés : l’amylose (3 origines différentes), le carboxymethyldextrane (CMD) et le fucoïdane (4 fractions de masse moléculaire de 80 à 200 kDa) déjà validé pour l’imagerie moléculaire de l’athérothrombose en IRM et en SPECT. L’iode et le gadolinium seront utilisés comme agents opacifiants.
L’iode sera piégé par l’amylose à l’intérieur de structures tertiaires hélicoïdale. Le Gd sera introduit sous forme de complexe Gd(DOTA) greffés sur le CMD (CMD-Gd(DOTA)). Les NP, réticulées par le trimetaphosphate de sodium, l’oxychlorure de phosphore ou l’épichlorohydrine seront préparées par une méthode d’émulsion eau/huile développée au laboratoire selon trois stratégies : (i) co-réticulation amylose-fucoïdane (AF), (ii) co-réticulation amylose-CMD-Gd(DOTA)-fucoïdane (AFD), (iii) co-réticulation amylose-CMD-Gd(DOTA) puis couplage du fucoïdane au CMD (ADF). Dans tous les cas l’iode sera piégé par l’amylose et le rôle des réticulants dans la séquestration d’iode sera étudié.
Trois familles de NP seront obtenues : AF iodée (AFI), AFD iodée et gadolinée (AFDIG) et ADF iodée et gadolinée (ADFIG), chacune subdivisée suivant la nature du réticulant utilisé. Les dimensions des NP et leur distribution en taille seront mesurées par une technique de chromatographie (« flow field flow fractionation ») permettant une meilleure optimisation des synthèses ainsi qu’une compréhension plus poussée des mécanismes mis en jeu lors de la synthèse.
Après estimation du pouvoir opacifiant des NP à l’aide d’un scanner X clinique équipé d’un module scanner-spectral, la cytotoxicité des produits les plus efficaces sera évaluée sur des cellules vasculaires humaines et des cellules mononuclées du sang périphérique. La biospécificité des NP sera évaluée dans deux modèle animaux de thrombose veineuse et artérielle.
Ce projet ambitieux répond aux besoins des cliniciens d’accroître les moyens de diagnostic et de suivi de la maladie athérothrombotique. Il sera développé par un consortium pluridisciplinaire incluant chimistes, physico-chimistes, biologistes, radiologues et industriels experts en imagerie par scanner spectral, réunissant leur savoir-faire pour mener à bien ce projet et favoriser son transfert industriel ultérieur.