Nanosystèmes photoactivables à composé unique: preuve de concept sur les biofilms bactériens – LISiNA

De nombreux systèmes de délivrance des médicaments tels que les liposomes, les nanoparticules organiques et inorganiques ont été développés au cours des dernières décennies. Parmi les multiples systèmes proposés, les vecteurs multifonctionnels/stimuli-sensibles sont particulièrement prometteurs en raison de contrôle spatio-temporel des mécanismes d’activation/de libération. Cependant, leur conception présente plusieurs difficultés, notamment la formulation à multi-composants, la nécessité de synthèses organiques et de purifications à plusieurs étapes, des études de toxicité complexes ainsi que la transposition délicate en clinique et à l'échelle industrielle. L'objectif principal de ce projet est de développer un nouveau nanosystème médicamenteux photo-activable, à un seul composant organique multifonctionnel pouvant être utilisé pour le traitement des infections bactériennes locales sans antibiotiques. Le nanosystème proposé permettra une thérapie bimodale : photothermique (PTT) et photodynamique (PDT). Alors que la PTT consiste en la conversion de l'énergie lumineuse adsorbée par des matériaux antennes en chaleur cytotoxique, la PDT est basée sur la génération des espèces réactives de l'oxygène (ROS) produites par transfert d'électrons (type I) ou par transfert d'énergie (type II) après l'interaction d'un photosensibilisateur (PS) avec la lumière en présence de dioxygène. L’efficacité antibactérienne de nanosystème sera évaluée sur des cultures bactériennes et des biofilms comme preuve de concept. En effet, les biofilms sont des structures hétérogènes qui sont constituées par des populations bactériennes englobées dans une matrice extracellullaire protectrice et adhérente sur les surfaces et interfaces vivantes ou inertes. En raison de ces propriétés, les biofilms virulents peuvent provoquer de multiples infections bactériennes persistantes, telles que les abcès sous-cutanés, la parodontite, l’endocardite, l’urétrite, l’otite, les infections pulmonaires chroniques. De plus, les bactéries au sein d’un biofilm sont généralement moins sensibles aux agents antimicrobiens conventionnels. En fait, les bactéries d’un biofilm peuvent être jusqu’à 1000 fois plus résistantes aux antibiotiques que ces mêmes bactéries sous forme planctonique. Bien que les antibiotiques à large spectre restent le traitement de première ligne pour les biofilms bactériens, l'imprudence dans leur utilisation a provoqué une augmentation exponentielle de l'incidence de la résistance aux antibiotiques chez plusieurs souches bactériennes ces dernières années. En conséquence, les infections à base de biofilm peuvent rarement être résolues.