Nanoparticules de polymères à empreintes moléculaires magnétiques pour le ciblage de cellules et le relargage contrôlé de médicaments – MAGMIP

Le cancer du sein est une maladie qui représente 30% de tous les cancers diagnostiqués chez la femme et plus d'un demi-million de décès par an. Les cellules souches du cancer du sein (BCSC) constituent une petite sous-population de cellules au sein d'une tumeur responsables de l'initiation, de la formation et de la récidive de la tumeur. Les BCSC ont fait l'objet d'intense recherche en tant que cibles potentielles pour les thérapies contre le cancer du sein.

Le ciblage permet d'administrer des doses de médicaments plus petites à des endroits précis du corps. Par conséquent, une importance considérable doit être accordée au développement de stratégies qui délivrent de manière sélective et préférentielle les agents thérapeutiques au site ciblé, réduisant simultanément l'accès aux sites non ciblés.

L'utilisation de polymère à empreinte moléculaire (MIP) dans le traitement du cancer est une nouvelle ligne de recherche en nanomédecine. Le procédé d'impression consiste en la polymérisation d'un monomère fonctionnel en présence de la molécule souhaitée avec un agent de réticulation. Après l'extraction de la molécule, la matrice polymère contient des sites de liaison sur mesure, complémentaires de la molécule.

L'objectif du projet MAGnetic Molecularly Imprinted Polymer (MAGMIP) est de proposer un nouveau concept de ciblage des protéines de surface de cellules cancéreuses et de délivrance de médicaments en exploitant les propriétés exceptionnelles de RECONNAISSANCE des pMIP (polymère à empreintes moléculaires spécifique aux protéines) et de la PROPRIÉTÉ D'ECHAUFFEMENT LOCAL des nanoparticules magnétiques sous AMF pour LE RELARGAGE CONTROLE DE MEDICAMENTS encapsulés dans le polymère. Dans ce projet, nous prévoyons de combiner en un seul nanomatériau magnétique: i) reconnaissance des cellules tumorales métastatiques à travers un récepteur membranaire exprimé sur ces cellules au moyen de polymères à empreinte moléculaire recouvrant la surface de nanoparticules magnétiques; ii) suivre la nanoparticule par sa fluorescence intrinsèque (utilisation d'un monomère fluorescent); iii) la délivrance contrôlée des agents thérapeutiques encapsulés lors d'une autre stimulation par champ magnétique. Notre approche transforme potentiellement des agents thérapeutiques non spécifiques avec des effets secondaires prononcés en un système thérapeutique ciblé utile pour la médecine de précision. L'association du MIP avec des nanoparticules magnétiques déclenchera alors une libération spatio-temporelle de médicaments en profitant des propriétés d'échauffement local des nanoparticules magnétiques.

Pour cibler les BCSC, nous allons imprimer la protéine de surface cellulaire CD44, un marqueur majeur des BCSC et utiliser des médicaments déjà testés dans des essais cliniques pour cibler les BCSC tels que le dasatinib, l'étomoxir ou la metformine. Le but ultime du projet sera de développer des nanomatériaux innovants pour réduire les métastases et la résistance au traitement du cancer du sein.

L'aspect innovant du matériau repose sur:
- ciblage d'empreinte qui est conceptuellement radicalement différent du ciblage de reconnaissance entre un ligand et un substrat
- libérer le médicament selon un principe physique: rupture de liaisons faibles par élévation locale de température.