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Chen, Liang. Synthèse et applications biologiques de dendrimères et dendrons phosphorés

Chen, Liang (2020). Synthèse et applications biologiques de dendrimères et dendrons phosphorés.

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Résumé en francais

L'objectif de ces travaux était de concevoir plusieurs familles de dendrimères phosphorés cationiques et de dendrons neutres et cationiques, et d'étudier leur potentiel dans le domaine de la biologie/nanomédecine. Premièrement, nous avons revisité les dendrimères phosphorés cationiques comme vecteur non viral pour le transport de gènes contre le cancer. L'efficacité d'expression des gènes a été détectée par microscopie à fluorescence, cytométrie en flux, réaction en chaîne de polymérase quantitative en temps réel (rt-qPCR) et tests Western blot. Les résultats révèlent que dans les conditions optimisées, la transfection de l'ADNp induit l'expression significative de la protéine p53 comme montré par l'arrêt du cycle cellulaire résultant (régulation de p21 et de l'expression de Cdk4/Cyclin-D1) et le Western blot. De plus, le potentiel en thérapie génique du cancer des polyplexes a finalement été validé sur un modèle tumoral de xénogreffe après injection intra-tumorale, sans toxicité systémique. Au vu de tous les résultats déjà obtenus, l'utilisation de dendrimères phosphorés cationiques pour la biologie est sans aucun doute très prometteuse pour l'avenir. Deuxièmement, les dendrons phosphorés complexant Cu(II) et Au(III) (génération 1) portant 10 Cu(II)Cl2 ou [Au(III)Cl2]+ à leur surface, et des chaînes alkyle en C11 et C17 ont été synthétisées. Ces dendrons ont montré une activité antiproliférative significative contre les lignées cellulaires cancéreuses telles que 4T1 et MCF-7 (cancer du sein). Les meilleurs résultats concernant l'activité antiproliférative pour tuer les cellules cancéreuses ont été obtenus avec les complexes de dendrons Au(III) portant une courte chaîne alkyle. L'analyse de la voie de mort cellulaire révèle que les complexes de dendrons pourraient modifier l'état des protéines liées au cycle cellulaire et à l'apoptose, entraînant un arrêt de la phase S du cycle cellulaire et une apoptose. En particulier, les complexes de Au(III) ont induit une létalité cellulaire dépendante de la caspase, en favorisant la translocation de Bax vers les mitochondries et la libération de Cyto C, tandis que les complexes de Cu(II) sont de faibles activateurs de la caspase-3, en lien avec leur activité antiproliférative modérée dans les cellules cancéreuses. Ses études dans leur ensemble ont montré que ces complexes de dendrons phosphorés originaux représentent une nouvelle classe de nano-médicaments anticancéreux, et leur développement ouvrira de nouvelles voies pour lutter contre les cancers. Enfin, nous avons préparé le dendron phosphoré amphiphile 1-C12G1 portant une longue chaîne alkyle linéaire (C12H25), et dix groupes pyrrolidine protonés en surface. Le 1-C12G1 forme des nanomicelles qui permettent d'encapsuler le médicament anticancéreux DOX et de complexer l'inhibiteur miR-21. L'efficacité d'encapsulation de DOX peut atteindre jusqu'à 83,60%. Le test de retard sur gel a montré que le miR-21i complexé par 1-C12G1@DOX était protégé contre la dégradation jusqu'à 12 h et 24 h par rapport au miR-21i nu. Afin de détecter d'éventuels effets synergiques de miR-21i et DOX dans l'apoptose cellulaire, les cellules MDA-MB-231 traitées avec ces composés ont été analysées par cytométrie en flux. Le pourcentage d'apoptose cellulaire du 1-C12G1@DOX (9,47% ± 0,07%) et du 1-C12G1@DOX/miR-21i (10,50% ± 0,18%) est supérieur à celui du DOX libre (6,08% ± 0,21%, p <0,001). De plus, il y a une différence significative dans le pourcentage d'apoptose cellulaire entre le 1-C12G1@DOX et le 1-C12G1@DOX/miR-21i (p <0,01). Ces résultats indiquent que le système de co-administration augmente l'efficacité synergique gène/chimiothérapie. En résumé, ces études exploratoires permettent une meilleure connaissance des propriétés des dendrimères et dendrons phosphorés cationiques et peuvent être considérées comme un point de départ pour l'utilisation de ces "nano-objets" en nanomédecine et plus particulièrement en oncologie.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Caminade, Anne-Marie
Shi, Xiangyang
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC), UPR 8241
Mots-clés libres :Dendrons de phosphore amphiphiles - Les nanocarrières - Thérapie génique
Sujets :Chimie
Déposé le :26 May 2021 13:36