Radioimmunothérapie préciblée sur modèle animal de métastases

UNIVERSITE DE NANTES
FACULTE DE MEDECINE
Ecole doctorale BIOLOGIE SANTE
Année 2011
Radioimmunothérapie préciblée
sur modèle animal de métastases de cancer colorectal
d’origine humaine
THÈSE DE DOCTORAT
Discipline : Biologie, Médecine et Santé
Spécialité : Médecine Nucléaire
présentée
et soutenue publiquement par
Eric FRAMPAS
Le 20 Septembre 2011, devant le jury ci-dessous
Rapporteurs : Pr P. Bourguet
Pr J-P. Vuillez
Examinateurs : Pr J-F. Chatal
Pr F. Kraeber-Bodéré
Pr B. Dupas
Directeur de thèse : Dr J. Barbet

PLAN DE THESE
CHAPITRE I : DONNEES BIBLIOGRAPHIQUES....................................................................... 1
I- INTRODUCTION........................................................................................................................……….. 2
II-TRAITEMENT DES METASTASES HEPATIQUES
D’ORIGINE COLORECTALE……………………………….….……………………………………………………………….…….. 4
II.1. La chirurgie…………………………………………………………………..……………………………………………………. 4
II.2. La chimiothérapie..………………………………............................................................................… 6
II.3. Les traitements locaux : radiofréquence, cryothérapie..…..…………………………………... 9
II.4. La radiothérapie…................................................................................................................... 12
II.4.1. Externe conformationnelle….……………………………..….…………………………………………. 12
II.4.2. Interne sélective…..……………………………………………………………………………………….……… 13
II.5. L’immunothérapie…..….……..……………………………………………………….…………………………………... 15
II.5.1. Ciblage antigénique : l’antigène carcinoembryonnaire (ACE)…..………........ 15
II.5.2. Immunothérapie anti ACE………………………………………………….……………………………... 19
II.5.3. Radioimmunothérapie et CCR…..……………………………….………………………………….…. 20
- Principes…..……...…………………………………………………………………..……………………...……….. 20
- Ciblage direct………….………….……………………………………..…………………………………………… 21
- Techniques de préciblage…..…….………………………..……………………………………………… 23
- Technologie "Dock and Lock"…….……………………………………………………………………… 28
II.5.4. Radionucléides…….………..……………………………………….…………………………………………….. 31
CHAPITRE II : OBJECTIFS DU TRAVAIL DE THESE…………………………………………………..………… 39

CHAPITRE III : MODELE ANIMAL…...……………………………………………………………..…………………………. 41
I. RESUME..……..…………………………………………………………………..…………………………………………………………… 42
I. 1. Matériels et méthodes….………………………………………………………………………………………….... 42
I. 2. Résultats……..…………………………………..……………………………………………………………………………… 44
II. ARTICLE……....……………….……………………………..………………………………………………………………………………. 49
III. DISCUSSION…...……….…………………………………………...…………………………………………………………………… 50
CHAPITRE IV : OPTIMISATION DU PRECIBLAGE
ET ETUDE DOSIMETRIQUE………………………………………………….………………..….………………………………… 58
I. RESUME……......…………………..……………………………………...………………………………………………………………… 59
I.1. Matériels et méthodes……...…………………………….…………………………………………………………….. 60
I.2. Résultats…...……………………………………….………………………………………………………………………………. 65
II. ARTICLE………….…..…........................................................................................................................... 83
III. DISCUSSION………………………………………..…….………………………………………………………………………………. 84
CHAPITRE V : THERAPIES………...…………………………………………….…………………………………………………... 94
I. RESUME………….…………………………………………………………………………….………………………………………………. 95
I.1. Matériels et méthodes……...…….…………………..………………………………………………………………. 95
I.2. Résultats……………………………………….…………………………………………...………………..…………………… 97
II. DISCUSSION...…………………….………………………………………………………………………….………………………….. 101
CHAPITRE VI : CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES….…….…………………………………..….………. 106
CHAPITRE VII : REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES..…..…………………………………….…………... 109

Abréviations
ACE: Antigène carcinoembryonnaire
AS : Activité spécifique
BLI: Bioluminescence
CCR: Cancer colorectal
EBR: Efficacité biologique relative
EGFR: Epidermal Growth factor Receptor
MH : Métastase hépatique
PM : Poids moléculaire
RF: Radiofréquence
RIT: Radioimmunothérapie
PRIT: Radioimmunothérapie préciblée
RITS: Radiothérapie interne sélective
TEL: Transfert d’énergie linéique
VEGF: Vascular Endothelium Growth Factor
TEP: Tomographie par émission de positons
FDG: Fluoro-déoxy-glucose

Liste des figures :
Figure 1. Techniques de ciblage en radioimmunothérapie……………..…….……………………………………….24
Figure 2. Préciblage anticorps bispécifique et haptène marqué…………………………………………………..27
Figure 3. Principes du Dock and Lock et structure chimique du peptide IMP 325…………………..30
Figure 4. Décroissance de l’astate-211…………………………………………………………………………………………………35
Figure 5. Evolution temporelle de l’activité bioluminescente………………………………………………………..46
Figure 6. Corrélation volume et signal de BLI sur tumeurs sous-cutanées...……………………………...46
Figure 7. Evolution de la BLI in vivo après implantation hépatique par voie portale…….…….....47
Figure 8. Corrélation du signal en BLI et aspect macroscopique..……………………………..……………....…47
Figure 9. Corrélations du signal de BLI et de l’aspect macroscopique des métastases
hépatiques sur foie explanté...…………………………………………………………..……………………………………………………48
Figure 10. Cinétique sanguine du TF2 en fonction de la voie d’administration
intraveineuse……………………………………………………………………………………………………………………………………………...68
Figure 11. Comparaison des données de biodistribution du 125I-TF2 (0,4 nmol) sur tumeurs
sous cutanées 24 h après injection intraveineuse et intrapéritonéale...……………………….…………….68
Figure 12. Cinétique sanguine comparée après injection de 0,4 nmol de 125I-F6 et 125I-
TF2...………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………….69
Figure 13. Autoradiographie du 125I-TF2 sur tumeurs intrahépatiques...…………………………………….69
Figure 14. Profils autoradiographiques de fixation du F6 sur tumeur intrahépatique…………….70
Figure 15. Profils autoradiographiques de fixation du TF2 sur tumeur intrahépatique………….70
Figure 16. Biodistributions comparées de deux doses de peptide préciblé marqué à l’iode-
125 sur tumeurs sous-cutanées……………………………………………………………………………………………………………..72
Figure 17. Rapports des doses entre les deux ratio de préciblage du peptide marqué (0,2 /
0,04 nmol) sur tumeurs sous-cutanées...……..………………………………………………………………………………………72
Figure 18. Biodistributions comparées après injection du peptide lors des variations de
l’intervalle de préciblage (TF2 0,4 nmol, 125I-IMP 0,04 nmol)...…………………………..………………………...73
Figure 19. Rapports des fixations tumeurs sur organes sains en fonction de l’intervalle
d’injection du peptide préciblé..…………………………………………………………………………………………………………….73
Figure 20. Biodistributions comparées au temps 24 h entre tumeurs sous-cutanées et
intrahépatiques……………………………………………………………………………………………………………….…………………………74