8-9 Novembre 2012, Toulouse
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GDR 3049 PHOTOMED "Médicaments PhotoactivablesPhotochimiothérapie" 8-9 Novembre 2012, Toulouse Lieu : Amphithéâtre Concorde, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 TOULOUSE Cedex 09 1 Remerciements Le comité d'organisation et les membres du GDR 3049 "Photomed" remercient le CNRS et l’université Paul Sabatier pour leur soutien 2 Programme PROGRAMME Colloque GDR PHOTOMED 2012, Toulouse Amphithéâtre Concorde, Université Paul Sabatier JEUDI 8 Novembre Matin 8H30-9H30 Accueil des Participants 9H30-9H45 Introduction au Colloque 9H45-10H20 Conférence Invitée : Endo-spectro-microscopie d'autofluorescence monophotonique et multiphotonique et leurs applications au diagnostic des pathologies pulmonaires. Geneviève Bourg-Heckly, Laboratoire Jean Perrin, CNRS FRE 3231, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6. 10H20-10H45 Pause Café 10H45 – 11H05 Hybrides de porphyrines et triphénylamines pour la PDT à absorption biphotonique : ciblage du rétinoblastome Fabien Hammerer,UMR 176 Institut Curie-CNRS, Orsay 11H05-11H40 Conférence invitée : Nouvelles longueurs d’onde, et technologies récentes. Marc Faucheux, Laser & Medical Devices Consulting, Paris 11H40 – 12H00 Traitement du mésothéliome par thérapie photodynamique Serge Mordon, INSERM U703, LOOS. 12H00-12H35 Conférence invitée: Imagerie optique opératoire en neurochirurgie : de la fluorescence induite à l'OCT. Essais, applications et perspectives. Bertrand Devaux, Service de Neurochirurgie, Centre Hospitalier Sainte-Anne, Paris 12h35-14H00 Déjeuner et visite des Posters 3 Après-midi 13H45-14H20 Conférence Invitée : Diagnostic ex vivo et in vivo par tomographie optique cohérente plein champ. Fabrice Harms, Institut Langevin, Laboratoire d'Optique ESPCI-ParisTech. 14H20-14H40 Les textiles lumineux pour une illumination homogène en thérapie photodynamique Serge Mordon, INSERM U703, LOOS. 14H40-15H00 Etude de l'incorporation de l'hypéricine dans des cellules fixées en vue d'évaluer son potentiel diagnostique. Christine Vever-Bizet, Laboratoire Jean Perrin, CNRS FRE 3231, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6. 15H00-15H20 Évaluation de l’efficacité thérapeutique in vitro d’une nanoparticule dendrimérique photoactivable Henri Lasalle, CRAN, UMR 7039 CNRS, Vandoeuvre les Nancy 15H20-15H50 Pauses Café et visite des posters 15H50-16H25 Vers une amélioration de la sélectivité du traitement PDT : vectorisation, adressage et contrôle de la production d'oxygène singulet Céline Frochot, LRGP, UPR 3349, Nancy 16H25- 16H45 Elaboration de Nanoparticules biodégradables (Lipidots ®) encapsulant un photosensibilisateur pour des applications en Thérapie Photodynamique (PDT) anticancéreuse Albert Moussaron, LRGP, UPR 3349, Nancy 16H45- 17H20 Synthèse de nouveaux vecteurs polysaccharidiques : application à la photothérapie dynamique anticancéreuse. Vincent Sol, LCSN, Université de Limoges 17H20-17H40 20H EPDT: Targeted PDT enhancement by ElectroPulsation Justin Tessié Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale, Toulouse SOIREE 4 VENDREDI 9 Novembre Matin 9H00-9H35 an innovative approach for the study of specific interactions between glycodendrimeric porphyrins and retinoblastoma cells Katia Daghildjian, Institut Galien, UMR CNRS 8612, Chatenay-Malabry 9H35-9H55 Conception et formulation de systèmes de vectorisation polyvalents à partir de tensioactifs catanioniques bio-inspirés. Muriel Blanzat , Laboratoire des IMRCP, UMR 5623 CNRS, Toulouse. 9H55-10H25 Pause café et visite des Posters 10H25-10H45 Les Complexes de Ruthénium Nitrosyle Photoréactifs : Nouvelles perspectives en thérapie photodynamique ? Joelle Akl, Laboratoire de Chimie de Coordination, UPR 8241, Toulouse 10H45-11H05 Porous silicon nanoparticles functionalized for 2-photon photodynamic therapy of cancer Emilie Secret, Chimie Moléculaire et Organisation du Solide,UMR 5253, Montpellier 2 11H05- 11H40 Développement de phthalocyanines pour la PDT avec une approche SAR. Fabienne Dumoulin, Gebze Institute of Technology, Dpt of Chemistry, TURKEY 11H40- 12H00 Vectorisation de photosensibilisateurs pour la PDT par des micelles de copolymères. Proposition d’un mécanisme d’action. Anne Françoise Mingotaud, Laboratoire des IMRCP, UMR 5623 CNRS, Toulouse. 12H00-12H10 Clôture du colloque 12H10-13H30 Déjeuner 13H30-14H30 Réunion du comité du GDR PHOTOMED 5 COMMUNICATIONS ORALES 6 Endo-spectro-microscopie d'autofluorescence monophotonique et multiphotonique et leurs applications au diagnostic des pathologies pulmonaires Geneviève BOURG-HECKLY Université Pierre et Marie Curie, CNRS FRE 3231, Laboratoire Jean Perrin L’objectif de la microscopie confocale fibrée, ou endomicroscopie, est de tranférer les techniques de microscopie confocale du laboratoire au monde de l’endoscopie. Dans le cadre d’une collaboration entre notre laboratoire et l’entreprise Mauna Kea Technologies nous avons développé un dispositif endoscopique, couplant en un même instrument un microscope confocal fibré et un spectrofluorimètre. Fondé sur l’excitation monophotonique à 488 nm de l’autofluorescence tissulaire, cet endo-spectro-microscope, permet l'obtention, in vivo, in situ, en temps réel, d'une image morphologique et d'un spectre d’autofluorescence pour la même zone. L’objectif est d’étudier la microstructure du tissu bronchique in vivo à des fins diagnostiques. Après avoir présenté les caractéristiques techniques du système, nous exposerons les résultats obtenus lors d’études cliniques en cours au CHU de Rouen, sous la responsabilité du professeur Luc Thiberville. Pour les bronches proximales, nous avons montré que le signal d’autofluorescence provient des premières couches du tissu conjonctif sous-épithélial de la muqueuse bronchique et, grâce à l’analyse spectrale, que le fluorophore à l’origine de l’émission est l’élastine. Pour la bronche saine, les images sont très reproductibles et caractérisées par une microstructure hautement organisée du réseau fibré élastique, alors qu’une altération de cette microstructure est observée pour les lésions précancéreuses. Ces observations renforcent l’hypothèse d’une dégradation précoce de la matrice extra-cellulaire de la membrane basale lors de la transformation néoplasique. La faible dimension du guide d’images (1,4 mm) peut être mise à profit pour explorer l’arbre bronchique jusqu’aux alvéoles, ce qui est impossible en bronchoscopie conventionnelle. Nous pouvons ainsi étudier in vivo, in situ, en temps réel, la microstructure d’autofluorescence alvéolaire qui est précocement modifiée lors des pathologies interstitielles du poumon profond (fibrose, emphysème par exemple). Sur le plan diagnostic, notre objectif est de déterminer s’il existe des caractéristiques spécifiques de l’image d’autofluorescence et des signatures spectrales, associées aux différentes pathologies, permettant de les différencier d’autres pathologies et du tissu sain. Les caractéristiques de la microstructure d’autofluorescence alvéolaire ont été définies chez le sujet sain non fumeur et fumeur. Nous montrerons comment l’utilisation de l’information spectrale peut permettre de différencier des pathologies présentant des images d’aspects très voisins. L’endo-spectro-microscopie de fluorescence linéaire à 488 nm ne donne pas accès au réseau collagénique de la paroi, ce qui en représente la principale limitation. Or, plusieurs pathologies pulmonaires majeures sont caractérisées par une modification précoce du réseau de collagène de la matrice extra-cellulaire (MEC). Nous avons donc décidé de développer un endomicroscope permettant d’effectuer de l’imagerie multiphotonique in vivo, in situ, qui sera utilisée en première intention pour l’étude de la MEC du tissu pulmonaire, bronchique et alvéolaire. Cette technique, utilisée avec succès ex vivo, permet notamment la visualisation simultanée mais distincte des fibres d’élastine (par fluorescence biphotonique) et de collagène (par génération de seconde harmonique). La difficulté majeure de son transfert en endoscopie concerne l’acheminement sans distorsion d’impulsions lumineuses ultra-brèves et intenses en bout des fibres. Ce projet, financé par une ANR « Technologies pour la santé », regroupe notre laboratoire, le X-LIM de Limoges, le CHU de Rouen et l’entreprise Mauna Kea Technologies. Dans une première étape, une ligne de précompensation de la dispersion a été développée spécifiquement au XLIM permettant de compenser simultanément les dispersions 7 d’ordre 2 et 3 d’une fibre monomode. Puis, utilisant cette ligne compensatrice à la sortie d’un laser Titane:Saphir nous avons construit un spectromètre fibré non linéaire, de longueur d’onde d’excitation accordable de 790 à 900 nm, fournissant, en sortie de la fibre optique monomode de 2 m de longueur, des impulsions de largeur temporelle comprise entre 45 et 70 fs à partir d’une impulsion laser initiale de 100 fs. En étudiant l’émission d’échantillons de tissus pulmonaires humains fixés, à l’aide de ce spectromètre, nous avons obtenu des signaux de fluorescence biphotonique et de SHG en rétrodiffusion à travers la fibre, démontrant ainsi la faisabilité de la méthode. Nous avons récemment obtenu les premières images ex vivo que nous présenterons. 8 Hybrides PTP pour la photothérapie dynamique à absorption deux photons (PDT-ADP) du rétinoblastome Fabien HAMMERER, Guillaume GARCIA, Sylvain ACHELLE, Su CHEN, Philippe MAILLARD, Marie-Paule TEULADE-FICHOU UMR 176 CNRS/Institut Curie, Institut Curie, Bât 110, Univ. Paris-Sud, F-91405 Orsay, France En collaboration avec l’association Rétinostop, l’Institut Curie s’est engagé dans la lutte contre le rétinoblastome, tumeur de la rétine chez l’enfant en bas âge. Nous pensons que la Photothérapie dynamique (PDT) peut constituer une alternative intéressante et non mutagène aux traitements actuels. Une stratégie de ciblage a été mise au point au laboratoire qui consiste à cibler les lectines membranaires surexprimées par les cellules cancéreuses par l’ajout de sucres reliés à une porphyrine par des bras polyéthylène glycol. Lors du traitement de la tumeur, tout dommage causé aux tissus voisins est susceptible de donner lieu à une perte de vision chez l’enfant, d’où l’importance d’un contrôle très précis de la zone exposée à la lumière lors du traitement PDT. La forte densité photonique nécessaire à l’absorption à deux photons (ADP) permet de localiser l’excitation des chromophores à une zone d’échelle micrométrique. Elle permet également une pénétration profonde des tissus d’où l’intérêt important porté au développement de photosensibilisateurs (PS) à forte absorption à deux photons. Nous présentons la synthèse et les propriétés spectroscopiques et biologiques d’hybrides conjugués de porphyrine et triphénylamine (PTP) portant des bras stilbène pyridine. Deux familles ont été synthétisées : les analogues neutres présentent d’excellents rendements quantiques de production d’oxygène singulet et profitent d’un effet d’antenne jouée par la triphénylamine, les analogues chargés possèdent des propriétés permettant d’envisager leur utilisation comme PS ADP activables par interaction avec l’ADN. L’influence des sucres sur la phototoxicité des hybrides sera discutée ainsi que leur localisation cellulaire. 9 Lasers : nouvelles longueurs d’onde et technologies récentes Marc FAUCHEUX Laser & Medical Devices Consulting Après une rapide introduction sur l’évolution récente des lasers, nous aborderons les récents développements des lasers, en mettant l’accent sur les lasers à fibre et les lasers femtoseconde. Nous présenterons les nouvelles technologies : OPSL, VCSEL,… Nous ferons aussi le point sur les dernières avancées des diodes lasers et des LED. Nous aborderons pour conclure, les évolutions des techniques d’imagerie : OCT et imagerie multiphonique notamment. Nous mettrons en avant les avantages de tous ces récents développements et quelques-unes des applications médicales possibles. 10 Traitement du mésothéliome par thérapie photodynamique Serge MORDON, PhD 1,3, Arnaud SCHERPEREEL, M.D., Ph.D. 2,3 1 - INSERM U 703, F-59120 Loos, France 2 - Service de Pneumologie et d'Oncologie Thoracique, Hôpital Calmette - CHRU de Lille, F- 59037 LILLE Cedex , France 3 - Univ Lille Nord de France, F-59000 Lille, France Considéré auparavant comme un cancer rare, le mésothéliome pleural malin (MPM), ou cancer primitif de la plèvre, est devenu un enjeu important devant son pronostic sombre (médiane de survie <1 an dans la littérature) et son incidence croissante depuis 1945 entretenue par le large recours à l’amiante, son facteur étiologique principal, qui a atteint son apogée en France dans les années 1970-1980 jusque son interdiction en 1997. En France, l’incidence annuelle actuelle du mésothéliome est évaluée à environ 900 cas. Compte tenu du délai de latence long habituel entre l’exposition de l’amiante et le diagnostic du mésothéliome (en moyenne 30 à 40 ans), un pic d’incidence du MPM est attendu dans la prochaine décennie. Ce pic d’incidence pourrait être déjà atteint dans certains pays (USA, Europe du Nord…) ayant plus précocement interdit l’utilisation de l’amiante. Cependant, de nombreux pays émergents (Chine, Brésil, Inde…) ou en voie de développement extraient encore de l’amiante et/ou y ont recours de manière importante, laissant craindre une probable « endémie » mondiale du mésothéliome. L’intérêt médical pour ce cancer a également évolué, passant d’un fatalisme quasiment exclusif à un réel investissement dans la prise en charge de cette maladie avec la notion de chirurgie acceptable, de nouvelles drogues cytotoxiques et d’associations efficaces, de l’émergence des biothérapies, de nouvelles modalités de radiothérapie et surtout du développement de stratégies multidisciplinaires concertées qui permettent actuellement de construire des essais prospectifs, comparatifs, randomisés qui faisaient largement défaut dans ce domaine. Contribuant probablement au mauvais pronostic des patients et limitant souvent les options thérapeutiques, le MPM se caractérise aussi par des difficultés importantes dans son diagnostic. Le retard diagnostique du MPM peut s’expliquer par différentes raisons. Le tableau clinique et radiologique non spécifique peut être évocateur du diagnostic dans un contexte d’exposition à l’amiante. Mais celle-ci peut être difficilement retrouvée en raison du long délai de latence du MPM entre l’exposition et son diagnostic, voire même absent dans plus de la moitié des cas respectivement), rendant indispensable une thoracoscopie de sensibilité supérieure à 95%, selon les récentes recommandations francophones de la SPLF puis européennes de l’ERS/ESTS. Il existe également de nombreux pièges lors de l’analyse anatomo-pathologique nécessitant une étude immunohistochimique afin de distinguer le mésothéliome des métastases pleurales d’adénocarcinomes (pulmonaire, mammaire…) beaucoup plus fréquentes, d’un sarcome ou encore d’une d’hyperplasie mésothéliale atypique. Le traitement du MPM est donc complexe et décevant à ce jour avec un pronostic globalement défavorable (survie médiane < 1 an), justifiant une prise en charge spécialisée dans des centres dédiés. La thérapie photodynamique, ou PDT, est un traitement relativement nouveau dans le MPM. Après une résection tumorale la plus complète possible, le chirurgien illumine avec la lumière (laser) directement la cavité pleurale produisant une lumière spécifiquement absorbée par la substance photosensibilisante. A ce jour, la PDT a été testée dans des essais cliniques de phase I et II pour les patients MPM en combinaison avec la PEP (pneumonectomie extra-pleurale) ou la PR (Pleurectomie), et une chimiothérapie. Si les données préliminaires ont été assez décevantes, une étude récente par Friedberg et al (Université de Pennsylvanie, Philadelphie, USA) a obtenu des résultats très prometteurs par la combinaison d’une PR (mais pas de la PEP), d’une PDT intra-opératoire et d’une chimiothérapie adjuvante (cisplatine-pemetrexed), avec une survie globale médiane de 31 mois dans une série incluant même des patients avec une forme localement avancée de MPM. L’effet indésirable majeur potentiel de la PDT, la photosensibilisation, n’a pas entraîné de complications significatives dans cette série. 11 Courbe de survie des patients Radical Pleurectomy and Intraoperative Photodynamic Therapy for Malignant Pleural Mesothelioma Friedberg J.S., Ann Thorac Surg 2012;93:1658–67 Références 1: Friedberg JS, Culligan MJ, Mick R, Stevenson J, Hahn SM, Sterman D, Punekar S, Glatstein E, Cengel K. Radical pleurectomy and intraoperative photodynamic therapy for malignant pleural mesothelioma. Ann Thorac Surg. 2012 May;93(5):1658-65 2: Friedberg JS, Mick R, Culligan M, Stevenson J, Fernandes A, Smith D, Glatstein E, Hahn SM, Cengel K. Photodynamic therapy and the evolution of a lung-sparing surgical treatment for mesothelioma. Ann Thorac Surg. 2011 Jun;91(6):173845. 3: Friedberg JS. Photodynamic therapy as an innovative treatment for malignant pleural mesothelioma. Semin Thorac Cardiovasc Surg. 2009 Summer;21(2):177-87. 12 Méthodes optiques pour le diagnostique des tumeurs cérébrales Pr. B DEVAUX Service de Neurochirurgie, Centre Hospitalier Sainte-Anne, 75674 Paris Cedex 14 13 Diagnostic ex vivo et in vivo par tomographie optique cohérente plein champ Fabrice HARMS1, Anne LATRIVE2, Claude BOCCARA2 1 LLTech, 6 place de la Madeleine, 75008 Paris ESPCI Paris Tech – Institut Langevin, 1 rue Jussieu 75005 Paris 2 La Tomographie de Cohérence optique (OCT) est une technique d’imagerie optique cohérente permettant de réaliser des coupes virtuelles de tissus biologiques. L’OCT Plein Champ (Full-Filed Optical Coherence Tomography – FFOCT) est une approche particulière de l’OCT, permettant d’obtenir une haute résolution de l’ordre de 1µm3 en 3D (1 x 1 x 1 µm). Cette caractéristique permet d’envisager l’utilisation de cette technique de sectionnement optique au domaine de la cancérologie, que ce soit en ex-vivo sous forme de microscopes ou en in-vivo sous forme d’endoscope. La technique permet en effet d’obtenir de manière non invasive, nondestructive, des images semblables à celles obtenues par les procédures classiques d’analyse histopathologique. Nous présentons ici les derniers résultats de nos travaux d’adaptation de la technique d’OCT plein champ au domaine de l’histologie : évaluation des performances de diagnostic sur le cancer du sein, exploration de techniques endogènes complémentaires vers l’obtention d’images multimodales plus spécifiques, développement d’une sonde in-vivo utilisant une géométrie optique originale. 14 Les textiles lumineux pour une illumination homogène en thérapie photodynamique Serge MORDON1,3, Cédric COCHRANE2,3, Jean Claude LESAGE1,3, Vladan KONCAR2,3 1 - INSERM U 703, F-59120 Loos, France 2 - ENSAIT, GEMTEX, F-59100 Roubaix, France 3 - Univ Lille Nord de France, F-59000 Lille, France Une fluence homogène et reproductible lors de la thérapie photodynamique (PDT) est requise afin d’éviter un sous- ou un sur- traitement. En dermatologie, la PDT est effectuée avec une grande variété de sources lumineuses offrant une large gamme de doses de lumière. Toutefois, ces sources de lumière ne fournissent pas une distribution uniforme de la lumière sur la peau en raison de la complexité de l'anatomie humaine. Une source de lumière souple et mieux adaptée à la morphologie du corps (du scalp ou du visage en particulier) améliorerait considérablement l'homogénéité de distribution de lumière. Pour se faire, notre équipe a développée des structures textiles flexibles à base de fibres optiques afin d’offrir une alternative aux sources actuelles. Un tissu émettant de la lumière (surface effective d'éclairage flexible 20 cm x 5 cm) a été fabriqué en utilisant de la fibre optique plastique (diamètre de 250 µm) disposée dans le sens de la trame et des fils de polyester (fibre de 330 dtex) utilisés pour la chaîne. Au moyen de micro-courbures prédéterminées de la fibre, liées à la technique de tissage, il a été possible d’obtenir une émission latérale de lumière. Un modèle spécifique (breveté) basé sur une composition d'armure satin 4, 6 et 8 a été développé pour améliorer l'homogénéité de l’émission de lumière sur toute la surface du tissu. Les tissus prototypes, avec une densité de trame de 37 fibres/cm ont été réalisés avec un métier à tisser manuel (ARM B60). Afin de compenser les pertes de lumière le long des fibres optiques, les deux extrémités des fibres ont été couplées à la source de lumière (diode laser 635nm). L’irradiance (mW/cm²) et l'homogénéité de l'émission de lumière ont été évaluées sur toute la surface du tissu. L’évolution de la température en fonction du temps a été contrôlée avec une caméra thermographique à infrarouge. Lors de l'utilisation d’une puissance de 5W, l’irradiance est de 18,2 mW/cm² ± 2,5 mW/cm ² (homogénéité : 13,7%). Cette irradiance correspond à 3.64 mW.cm-².W-1 sur une surface de 100 cm². En raison de la grande efficacité du diffuseur de lumière textile, les pertes optiques sont très faibles. L'élévation de température est limitée à 0,6 ° C après 10 minutes d’illumination. En conclusion, ce tissu lumineux répond aux exigences pour un traitement par PDT en dermatologie: répartition homogène de la lumière et flexibilité du dispositif. De plus larges (500cm ²) textiles lumineux peuvent être facilement fabriqués et pourraient être utilisés sur la peau, mais aussi dans les cavités péritonéale ou pleurale. Références 1-Guyon L, Lesage JC, Betrouni N, Mordon S. Development of a new illumination procedure for photodynamic therapy of the abdominal cavity. J Biomed Opt. 2012 Mar;17(3):038001. 2- Mordon S., Cohrane C., Lesage JC, Koncar V. Innovative engineering design of a textile light diffuser for photodynamic therapy. Proceedings (N510) of the 13th IPA World Congress (May 10-14, 2011, Innsbruck, Austria) pages: 147-151 15 Etude de l'incorporation de l'hypéricine dans des cellules fixées en vue d'évaluer son potentiel diagnostique C. VEVER-BIZET, T. T. K. VUONG, S. BONNEAU and G. BOURG-HECKLY Laboratoire Jean Perrin, CNRS FRE 3231, Université Pierre et Marie Curie, Paris L’hypéricine est une molécule hydrophobe qui présente une affinité préférentielle pour les cellules cancéreuses in vivo : le diagnostic du cancer basé sur la fluorescence de l'hypéricine a été effectué avec succès dans plusieurs essais cliniques1-3. Afin d'évaluer le potentiel diagnostique de l'hypéricine sur des cellules fixées de frottis du col de l'utérus, nous avons étudié son incorporation et sa localisation dans des cellules HeLa fixées. La rétention et la distribution de cette molécule dans des cellules HeLa fixées dépendent très fortement du milieu d'incubation de l'hypéricine : ainsi, en milieu organique polaire, tel qu'un fixateur à base d'alcool, la localisation est essentiellement périnucléaire et nucléaire ; en milieu de culture cellulaire et en présence de sérum, la localisation est cytoplasmique ; la plus forte incorporation cellulaire est observée en milieu de culture sans sérum, l'hypéricine se trouvant principalement sous forme d'agrégats non fluorescents. L'état d'agrégation de la molécule, sa diffusion passive et sa répartition entre cellules et transporteurs semblent être les principaux facteurs intervenants dans les résultats d'incorporation4. La localisation de l'hypéricine dépend du temps d'incubation : des fluctuations sont observées à temps court tandis qu'une stabilisation de l'intensité de fluorescence est atteinte au bout de deux jours de fixation4. Des expériences de colocalisation indiquent que l'hypéricine ne s'incorpore pas dans des lipides neutres mais plutôt au niveau des phospholipides des cellules HeLa fixées. Des mélanges de cellules HeLa et de frottis sains nous ont permis de montrer que la fluorescence de l'hypéricine permet de de discriminer sur la lame entre les cellules tumorales et la majorité de cellules saines mais pas toutes ... 1. D'Hallewin, M. A., De Witte, P. A., Waelkens, E., Merlevede, W. and Baert, L. (2000), Journal of Urology, 164(2), 349-351. 2. D'Hallewin, M. A., Kamuhabwa, A. R., Roskams, T., De Witte, P. A. M. and Baert, L. (2002), Bju International, 89(7), 760-763. 3. Sim, H. G., Lau, W. K. O., Olivo, M., Tan, P. H. and Cheng, C. W. S. (2005), Bju International, 95(9), 1215-1218. 4. Vuong T. K. T., Vever-Bizet C., Bonneau S. and Bourg-Heckly G., (2011), Photochem. Photobiol. Sci., 10 (4), 561 - 568. 16 Evaluation de l’efficacité thérapeutique in vitro d’une nanoparticule dendromérique photoactivable E. BASTIEN1, V. RESHETOV1, R. Schneider3, A. François1-2, L. Bezdetnaya1-2, H.P. Lassalle1 1 CRAN, UMR 7039, Campus Sciences, BP 70239, Vandœuvre-lès-Nancy Cedex, 54506, 2 Centre Alexis Vautrin, Avenue de Bourgogne, Vandœuvre-lès-Nancy Cedex, 54511. 3 LRGP, ENSIC, 1 Rue Grandville, 54000 Nancy. La thérapie photodynamique est une modalité de traitement des cancers mettant en jeu une action combinée au niveau tumoral de la lumière et d’un photosensibilisateur. Cependant, les photosensibilisateurs employés souffrent d’une faible solubilité dans les milieux aqueux ainsi qu’un tumorotropisme limité qui sont des barrières à la réussite du traitement. C’est pourquoi, il existe un intérêt à appliquer le principe de vectorisation en PDT pour pallier aux défauts du PS. Une attention particulière est alors portée au développement de nanoparticules basées sur les dendrimères qui sont des polymères hyperbranchés capables de lier un grand nombre de molécules photosensibilisatrices. Cette étude in vitro a pour but d’évaluer l’efficacité thérapeutique d’un PS, la chlorine e6 vectorisée via des dendrimères poly(amidoamine) (PAMAM) de génération 4,5. Suite à la détermination des caractéristiques physico-chimiques de la NP, sa cytotoxicité à l’obscurité et à la lumière accompagnée de son incorporation cellulaire en présence ou non d’inhibiteurs de l’endocytose ont été étudiées. Ce travail a permis de montrer que notre NP à base de dendrimère PAMAM fonctionnalisée avec la chlorine e6 possédait une meilleure accumulation cellulaire accompagnée d’une phototoxicité supérieure à la chlorine e6 libre. Nous avons également pu mettre en évidence une différence au niveau du mécanisme d’incorporation du PS faisant intervenir la macropinocytose lors de l’incorporation de la NP dendrimérique. Ces résultats in vitro sont encourageants, et laissent envisager que notre NP pourrait être une bonne candidate pour de futures expérimentations in vivo sur des modèles précliniques. 17 MULTIFUNCTIONAL ULTRASMALL NANOPLATFORMS FOR VASCULAR-TARGETED INTERSTITIAL PHOTODYNAMIC THERAPY OF BRAIN TUMOURS GUIDED BY REAL-TIME MRI Muriel Barberi-Heyob1,6, Céline Frochot2, Régis Vanderesse3, Thierry Bastogne1, Serge Mordon4, Olivier Tillement5, François Guillemin1,6 1 2 3 4 5 6 CRAN UMR 7039, Lorraine-University, CNRS LRGP UPR 3349, CNRS, Nancy, France LCPM UMR 7568, Lorraine-University, CNRS, Nancy INSERM U703, Lille University Hospital, Lille LPCML UMR 5620 CNRS, Claude Bernard-University, Lyon, France Centre Alexis Vautrin, CLCC, Vandœuvre-lès-Nancy, France ABSTRACT Photodynamic therapy (PDT) for brain tumours appears to be complementary to conventional treatments. Numerous studies show the major role of the vascular effect in PDT tumour eradication. For interstitial PDT (iPDT) of brain tumours guided by real-time imaging, multifunctional nanoparticles consisting of a surfacelocalized tumour vasculature targeting neuropilin-1 (NRP-1) peptide and encapsulated PDT and magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents, have been designed. Nanoplatforms confer photosensitivity to cells and demonstrate a molecular affinity to NRP-1. Intravenous injection into rats bearing intracranial glioblastoma multiforme (GBM) exhibited a dynamic contrast-enhanced MRI for angiogenic endothelial cells lining the neovessels mainly located in the peripheral tumour. By using MRI completed by NRP-1 protein expression of the tumour and brain adjacent to tumour tissues, we checked the selectivity of the nanoparticles. This study represents the first in vivo proof of concept of closed-head iPDT guided by real-time MRI using targeted ultrasmall nanoplatforms. 18 Vers une amélioration de la sélectivité en PDT: adressage et contrôle de la production d'oxygène singulet Céline FROCHOT2, Régis VANDERESSE3, Thierry BASTOGNE1, Serge MORDON4, Olivier TILLEMENT5, François LUX5, François GUILLEMIN1,6, Muriel BARBERI-HEYOB1,6 1-CRAN UMR 7039, Lorraine-University, CNRS 2 -LRGP UPR 3349, CNRS, Nancy, France 3 -LCPM UMR 7568, Lorraine-University, CNRS, Nancy 4 -INSERM U703, Lille University Hospital, Lille 5 -LPCML UMR 5620 CNRS, Claude Bernard-University, Lyon, France 6 -Centre Alexis Vautrin, CLCC, Vandœuvre-lès-Nancy, France Une des limitations de la thérapie photodynamique (PDT) est la faible sélectivité des photosensibilisateurs pour les tissus tumoraux ou les néovaisseaux. Aux photosensibilisateurs de 1ère génération (ex : Photofrin ) ont succédé ceux de 2ème génération (ex : Foscan ), présentant, entre autre, une photosensibilité rémanente moins importante. La recherche de nouveaux agents photosensibilisants plus sélectifs pour le tissu tumoral s’est ensuite orientée vers la synthèse de photosensibilisateurs couplés à des motifs de reconnaissance vis-à-vis de récepteurs membranaires. Ces composés sont classiquement constitués du photosensibilisateur et d’un module d’adressage pouvant être un sucre, un peptide ligand, de l’acide folique [1]. C’est dans cette démarche que s’inscrivent nos travaux de recherche. Les différents photosensibilisateurs de 3ème génération que nous avons développés, plus particulièrement pour une stratégie antivasculaire seront décrits [2], ainsi que l’intérêt de l’utilisation de nanoparticules fonctionnalisées [3]. Une autre stratégie prometteuse consiste à utiliser l’activité de clivage enzymatique de marqueurs biologiques surexprimés dans les zones tumorales. Nous décrirons l’étude d’un photomolecular beacon ne produisant de l’oxygène singulet qu’en présence de l’activité enzymatique des MMP-2 et MMP-9 [4]. P.1. Gravier J., Schneider R., Frochot C., Bastogne T., Schmitt F., Didelon J., Guillemin F., Barberi-Heyob M. J. Med. Chem. 2008, 51, 3867-3877. P.2. Tirand L., Thomas N., Dodeller M., Dumas D., Frochot C., Guillemin F., Barberi-Heyob M., Drug Metab. Dispos. 2007, 35, 806-813. P.3. Couleaud P., Bechet D., Vanderesse R., Barberi-Heyob M., Faure A.C., Roux S., Tillement O., Porhel S., Guillemin F., Frochot C., Nanomedicine 2011, 6(6), 995-1009. P.4. Verhille M., Benachour H., Ibrahim A., Achard M., Arnoux P., Barberi-Heyob M., André J.C.A., Allonas X., Baros F., Vanderesse R., Frochot C. Curr. Med. Chem., sous presse. 19 Encapsulation des photosensibilisateurs dans des nanoparticules lipidiques biodégradables (Lipidot®) pour des applications en thérapie photodynamique(PDT) anticancéreuse Albert MOUSSARON1, Jean-Sébastien THOMANN2, Régis VANDERESSE3, Philippe ARNOUX1, Muriel BARBERI-HEYOB4, Gaëlle CREUSAT4, Patrick BOISSEAU2, Céline FROCHOT1 [email protected] 1 Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP), Nancy-Université, CNRS, Nancy, France CEA-LETI, MINATEC Campus, 17 rue des Martyrs, 38054 GRENOBLE Cedex 9, France 3 Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (LCPM), Nancy-Université, CNRS, Nancy, France 4 Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN), Nancy-Université, CNRS, Centre Alexis Vautrin, Vandœuvre-lèsNancy, France 2 Le project : Le projet [1] vise à développer des nanoparticules ciblées et dopées en photosensibilisateur (mTHPC ou phtalocyanine) pour une des applications en thérapie photodynamique (PDT). L’objectif de cette étude est la combinaison optimale de nanoparticules lipidiques entièrement biodégradables (Lipidot®) récemment brevetée par le CEA [2], d’un photosensibilisateur et de molécules d’adressage, pour cibler deux types de cancer, l'ostéosarcome, et le cancer de la tête et du cou. Cette combinaison vise à améliorer l'effet thérapeutique grâce au ciblage. Des photosensibilisateurs lipophiles sont encapsulés dans des nanoparticules lipidiques ciblées. Les molécules synthétisées sont des phtalocyanines de zinc (ZnPcs) car elles allient une forte absorption dans le proche infrarouge (NIR), des rendements quantiques de formation d’état triplet et de formation d’oxygène singulet élevés et une longue durée de vie de l’état triplet [3]. Résultats: Une phtalocyanine parmi les 6 synthétisées a été retenue sur des critères de solubilité et ses propriétés photophysiques, et a été encapsulée dans des Lipidot®. Les propriétés photophysiques de ces dernières (rendements quantiques de fluorescence, de formation d’oxygène singulet 1O2, durée de vie de l’état triplet), ont été étudiées et une étude in vitro a été réalisée sur 2 lignées cellulaires : CAL33 (HNSCC cell line) et 143B (osteosarcoma cell line). [1] Target-PDT, Euronanomed 2010 - The partners of the project are A.C. Couffin, F. Navarro, (CEA, Grenoble) - A. Wiehe, S. Gräfe (Biolitec) - B. Fuch, H. Walt, C. Maake (Zürich) ; [2] PCT/2007/000269; [3] Darwent J. R., Douglas P., Harriman A., Porter G., Richoux M.-C. Coord. Chem. Rev. 1982, 44, 83-126 20 Synthèse de nouveaux vecteurs polysaccharidiques : application à la photothérapie dynamique anticancéreuse. Vincent SOL Université de Limoges, Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles, UPRES EA 1069-GDR CNRS 3049 « Médicaments Photoactivables – Photochimiothérapie (PHOTOMED) », 123 avenue Albert Thomas, 87060 Limoges, France - [email protected] L’effet photodynamique (PDT) des porphyrines est une méthode connue pour le traitement des cancers. Cependant afin d’amélioration la vectorisation de ces principes actifs, l’éboration de nanovecteurs d’origine naturelle semble prometteuse. Nous avons, ainsi, développé une valorisation de ce concept par la fonctionnalisation de nanomatériaux à base de cellulose de façon à les rendre photosensibles pour une application en PDT. 21 Les Complexes de Ruthénium Nitrosyle Photoréactifs : Nouvelles perspectives en Thérapie Photodynamique Joêlle AKL,a Isabelle MALFANT,a Pascal LACROIX,a Patricia VICENDO,b Gilles LEMERCIER c [email protected] a Equipe Molécules et Composites pour l’Optique, Laboratoire de Chimie de Coordination, Toulouse, France Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique, Université Paul Sabatier, Toulouse c Groupe Chimie de Coordination, Institut de Chimie Moléculaire de Reims, Université de Reims ChampagneArdenne b Jusqu’à la fin des années 80, NO est considéré essentiellement comme un gaz toxique, polluant, provenant des moteurs de combustion et des centrales électriques. Plus tard, les travaux récompensés par le prix Nobel de médecine en 1998 de Robert F. Furchgott, Ferid Murad et Louis J. Ignarro mettent en évidence le rôle de NO dans le système cardiovasculaire. De nombreuses recherches sont alors menées afin de comprendre le rôle de ce gaz dans la régulation cardiovasculaire, mais aussi dans les processus neuronaux ou immunologiques.[1] Des tests cliniques ont montré que des concentrations de NO à l’échelle micromolaire sont suffisantes pour inhiber la croissance des cellules tumorales mais entrainent l’angiogenèse à l’échelle picomolaire. Il est donc indispensable de contrôler la concentration du monoxyde d’azote. Les complexes de ruthénium à ligand nitrosyle généralement non toxiques et stables en milieu biologique offrent la possibilité de délivrer NO sous irradiation. La thérapie photo-dynamique liée à la libération de NO apparait donc comme une voie judicieuse de traitement thérapeutique local. Cependant la libération de NO dans ces complexes moléculaires intervient fréquemment suite à l’irradiation dans le domaine UV-visible,[2] domaine spectral incompatible avec la fenêtre thérapeutique. L’absorption à deux photons (TPA) qui permet à deux photons d’énergie hν (≈ 800 nm) d’être absorbés puis réémis par fluorescence à 2hν (≈400 nm) est une technique extrêmement prometteuse pour une thérapie photo-dynamique locale, en raison de sa grande résolution (très inférieure au micron) et son grand pouvoir de pénétration dans les tissus biologiques. Dans cette approche, les chimistes peuvent jouer un rôle important en lien direct avec les biologistes et les cliniciens. Durant cet exposé, la synthèse et les caractérisations physico-chimiques de plusieurs complexes de ruthénium à ligand nitrosyle seront présentés. [1] D. Hirst, T. Robson, Journal of. Pharmacy and. Pharmacology 2007, 59: 3–13 J. Rose, P. K. Mascharak, Coord Chem Rev. 2008; 252(18-20): 2093–2114 [2] M. 22 EPDT: Targeted PDT enhancement by ElectroPulsation J WEZGOWIEC, M B DERYLO, J ORIO, M-P ROLS, J KULBACK, J SACZKO, M KOTULSKA, J TEISSIE Institute of Biomedical Engineering and Instrumentation, Wroclaw University of Technology, Wybrzeze Wyspianskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland CNRS, IPBS (Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale), 205 route de Narbonne, F-31077 Toulouse, France and Université de Toulouse, UPS, IPBS, F-31077 Toulouse, France Department of Medical Biochemistry, Wroclaw Medical University, Chalubinskiego 10, 50-368 Wroclaw, Poland The effectiveness of the photodynamic therapy (PDT), a low-invasive and targeted therapy of cancer, could be intensified by increasing the intracellular transport of a photosensitizer. Electropulsation was used to facilitate local hydrophilic drug delivery into cells, tissues and on well-defined targets in patients. This methodology brings a fast and efficient transport in the few seconds after the electric pulses. A proper selection of the electric parameters allows to target the field effect and to preserve the viability of the pulsed cells. The resulting localized accumulation of photosensitizers improved the topological Selectivity of photodynamic therapy. New developments have shown that it can be used for the delivery of hydrophobic compounds without the use of organic solvents and of nano-vectors. Our results indicated that electropermeabilization of cells in the presence of Photofrin ((Porfimer Sodium) a commercial, purified hematophorphyrin derivative) increased the uptake of the photosensitizer. A combination of photodynamic reaction with electropulsation improved the effectiveness of treatment. Even at the lowest electric field intensity Photofrin transport was enhanced, so detailed studies on the mechanism of Photofrin uptake are necessary. Undoubtedly, photodynamic therapy assisted by electric field is an attractive, innovative approach for cancer treatment. Enhanced cellular uptake of Photofrin can help to reduce effective dose of the photosensitizer, diminishing side effects of the therapy. The experiments show significantly increased efficiency of EPDT, which allows reducing drug doses and exposure time of the cells to the drug in standard PDT. Secondary harmful effects would be minimized. This showed that the growth fractions of cells after EPDT depend on the electric field according to the same relation as in case of electropermeabilization alone. This work was supported by the ERASMUS EU Program Labanauskiene J, Gehl J, Didziapetriene J. Evaluation of cytotoxic effect of photodynamic therapy in combination with electroporation in vitro. Bioelectrochemistry. 2007 Jan;70(1):78-82. Saczko J, Nowak M, Skolucka N, Kulbacka J, Kotulska M. The effects of the electro-photodynamic in vitro treatment on human lung adenocarcinoma cells. Bioelectrochemistry. 2010 Aug;79(1):90-4. Teissié J, Escoffre JM, Paganin A, Chabot S, Bellard E, Wasungu L, Rols MP, Golzio M. Drug delivery by electropulsation: Recent developments in oncology Int J Pharm. 2012 Feb 14;423(1):3-6. Xu J, Sun Y, Huang J, Chen C, Liu G, Jiang Y, Zhao Y, Jiang Z. Photokilling cancer cells using highly cell-specific antibody-TiO(2) bioconjugates and electroporation. Bioelectrochemistry. 2007 Nov;71(2):217-22. 23 24 Conception et formulation de systèmes de vectorisation polyvalents à partir de tensioactifs catanioniques bio-inspirés Muriel BLANZAT Laboratoire IMRCP, UMR CNRS 5623, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse, France [email protected] Les systèmes vésiculaires ou liposomaux sont maintenant de plus en plus développés en cosmétique ou en recherche pharmaceutique, comme vecteurs de principes actifs. Cependant, la mise en œuvre contraignante de certains de ces systèmes limite leur utilisation. Les vésicules catanioniques1, quant à elles, sont obtenues très simplement et spontanément par mélange équimolaire de tensioactifs de charges opposées en milieu aqueux. La simplicité de mise en forme permet ainsi une grande adaptabilité du système, ce qui peut être un atout dans le domaine de la vectorisation2. En fonction de l’application visée, il est donc possible de concevoir et ensuite de synthétiser les amphiphiles catanioniques puis les systèmes moléculaires organisés qu’ils pourront former. Nous avons ainsi mis au point un nouveau système de libération de principes actifs 3, à partir de glycolipides et d’acides gras, capable d’encapsuler des principes actifs d’hydrophilie variée et de les libérer au sein des cellules par différents mécanismes d’internalisation4. Nous présenterons également deux exemples dans lesquels ces systèmes apportent une réelle plusvalue à l’application thérapeutique pour laquelle ils ont été conçus5. 1 E. W. Kaler, A. K. Murthy, B. E. Rodriguez, J. A. N. Zasadzinski, Science 1989, 245, 1371. M. Blanzat, E. Perez, I. Rico-Lattes, D. Promé, J.-C. Promé, A. Lattes, Langmuir 1999, 15, 6163. 2 E. Soussan, S. Cassel, M. Blanzat, I. Rico-Lattes, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48(2), 274. 3 E. Soussan, C. Mille, M. Blanzat, P. Bordat, I. Rico-Lattes, Langmuir 2008, 24, 2326. 4 A. Boudier, E. Soussan, P. Castagnos, G. Beaune, H. Belkhelfa, C. Menager, V. Cabuil, L. Haddioui, C. Roques, I. Rico-Lattes, M. Blanzat, Int. J. Pharm., 2011, 403(1-2), 230-236. 5 S. Consola, M. Blanzat, E. Perez, I. Rico-Lattes, P. Bordat, PCT/EP2006/064502, 2006; WO2007039561, 2007. S. Consola, M. Blanzat, E. Perez, J. C. Garrigues, P. Bordat, I. Rico-lattes, Chem. Eur. J. 2007, 13(11), 3039. C. Bize, M. Blanzat, E. Perez, I. Rico-Lattes, J.-P. Corbet, PCT/EP2010/064756, 2010. 25 Porous silicon nanoparticles functionalized for 2-photon photodynamic therapy of cancer Emilie SECRET, Laurence RAEHM, Nathalie MARCOTTE, Alain MORERE, Marcel GARCIA, Marie MAYNADIER, Magali GARY-BOBO, Philippe MAILLARD, Michael J. SAILOR, Jean-Olivier DURAND and Frédérique CUNIN. Chimie Moléculaire et Organisation du Solide,UMR 5253 cc 1701, Institut Charles Gerhardt, Université Montpellier 2, France, [email protected] Photodynamic therapy (PDT) has arisen as an alternative to chemo and radio therapy for non-invasive selective destruction of tumours. PDT involves the use of a photosensitizer which, in the presence of oxygen, upon irradiation at specific wavelengths, leads to the generation of cytotoxic species and consequently to irreversible cell damaging. PDT has been in clinical use for over a decade but, despite the advantages of the therapy itself, photosensitizers in use today induce a long photosensitivity of the patient that limits their use. To overcome this issue, encapsulation of the photosensitizers into nanoparticles is a promising new approach1. In addition, replacing classical one-photon excitation in the visible region by two-photon excitation in the NIR range (700-1200 nm spectral range) is also currently of high interest and offers new perspectives for the treatment of tumours due to the increased penetration depth, less scattering losses and 3D spatial resolution. In this work, we studied the use of porous silicon nanoparticles (pSinp) functionalized with both a photosensitizer and a targeting agent. Porous silicon is a biocompatible and biodegradable 2-4 material which can generate 1 O2 when excited by visible light due to quantum-confinement effect5, 6. pSinp had been shown to be degraded into non-toxic silicic acid byproducts in vivo4. The multi-functionalized pSiNP studied here were able to target, image and kill cancer cells in vitro by photodynamic therapy mechanisms both with 1-photon and 2-photon excitation. 1. Juzenas, P.; Chen, W.; Sun, Y. P.; Coelho, M. A.; Generalov, R.; Generalova, N.; Christensen, I. L., Quantum dots and nanoparticles for photodynamic and radiation therapies of cancer. Adv Drug Deliv Rev 2008, 60 (15), 1600-14. 2. Canham, L. T., Bioactive silicon structure fabrication through nanoetching techniques. Advanced Materials 1995, 7, 1033-1037. 3. Low, S. P.; Voelcker, N. H.; Canham, L. T.; Williams, K. A., The biocompatibility of porous silicon in tissues of the eye. Biomaterials 2009, 30 (15), 2873-80. 4. Park, J.-H. G., L.; von Maltzahn, G.; Ruoslahti, E.; Bhatia, S.N.; Sailor, M.J., biodegradable luminescent porous silicon nanoparticles for in vivo applications. Nat Mater 2009, 8, 331. 5. Fujii, M.; Minobe, S.; Usui, M.; Hayashi, S.; Gross, E.; Diener, J.; Kovalev, D., Generation of singlet oxygen at room temperature mediated by energy transfer from photoexcited porous Si. Physical Review B 2004, 70 (8). 6. Kovalev, D.; Fujii, M., Silicon Nanocrystals: Photosensitizers for Oxygen Molecules. Advanced Materials 2005, 17 (21), 2531-2544. 7. Ling Xiao, L. G., Stephen B. Howell and Michael J. Sailor, Porous Silicon Nanoparticle Photosensitizers for Singlet Oxygen and Their Phototoxicity against Cancer Cells. ACS Nano 2011. 26 Développement de phthalocyanines pour la thérapie photodynamique avec une approche “structure-activity relationship” Fabienne DUMOULIN Gebze Institute of Technology, Chemistry Dpt, PO Box 141 Gebze, 41400 Kocaeli, TURKEY La chimie des phthalocyanines pour la thérapie photodynamique est une thématique de recherche importante du département de chimie du Gebze Institute of Technology, en Turquie (voir références). Les différents axes de recherche sont tous articulés autour d’une approche “structure-activity relationship”: - la conception de simples photosensibilisateurs de deuxième génération avec des motifs de substitution non-ionique, de type polyoxo et/ou polyhydroxylés, avec une génération optimisée d’oxygène singulet et une internalisation cellulaire maximale - la mise au point de nanoparticules couplées des photosensibilisateurs substitués par les motifs évoqués ci-dessus et convenablement fonctionnalisés - le développement d’agents à action duale antivasculaire et photodynamique. Ces travaux s’inscrivent pour la plupart dans le cadre de collaborations internationales et les opportunités de relations scientifiques avec la Turquie seront présentées brièvement. L’Ambassade de France en Turquie est chaleureusement remerciée ici pour son soutien à cette présentation. Références Duygu Aydın Tekdaş, Ufuk Kumru, Ayşe Gül Gürek, Mahmut Durmuş, Vefa Ahsen and Fabienne Dumoulin. Towards near-infrared photosensitisation: a photosensitising hydrophilic non-peripherally octasulfanyl-substituted Zn phthalocyanine. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 5227–5230 Francesca Giuntini, Fabienne Dumoulin, R. Daly, V. Ahsen, E. M. Scanlan, A. Lavado, J. W. Aylott, G. Rosser, Andrew Beeby and Ross W. Boyle. Orthogonally bifunctionalised polyacrylamide nanoparticles: a support for the assembly of multifuctional nanodevices. Nanoscale 2012, 4, 2034-2045 Sinem Tuncel, Jérémie Fournier-dit-Chabert, Florian Albrieux, Vefa Ahsen,* Sylvie Ducki* and Fabienne Dumoulin*. Towards dual photodynamic and antiangiogenic agents: design and synthesis of a phthalocyanine-chalcone conjugate. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 1154-1157 Fabienne Dumoulin*, Hasrat Ali, Vefa Ahsen and Johan E. van Lier. Preparation of Amphiphilic Glycerol-Substituted Zinc Phthalocyanines using Copper-free Sonogashira Cross-coupling in Aqueous Medium.Tetrahedron Lett. 2011, 52, 4395–4397 Sinem Tuncel, Fabienne Dumoulin, Jürgen Gailer, Melani Sooriyaarachchi, Devrim Atilla, Mahmut Durmuş, Denis Bouchu, Huguette Savoie, Ross W. Boyle and Vefa Ahsen. A set of highly water-soluble tetraethyleneglycol-substituted Zn(II) phthalocyanines: synthesis, photochemical and photophysical properties, interaction with plasma proteins and in vitro phototoxicity. Dalton Trans. 2011, 40, 4067-4079 Yunus Zorlu, Fabienne Dumoulin, Denis Bouchu, Vefa Ahsen et Dominique Lafont. Monoglycoconjugated water-soluble phthalocyanines. Design and synthesis of potential selectively targeting PDT photosensitizers. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 6615-6618 Fabienne Dumoulin, Mahmut Durmus, Vefa Ahsen and Tebello Nyokong. Synthetic pathways to water-soluble phthalocyanines. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 2792-2847 Yunus Zorlu, Fabienne Dumoulin, Mahmut Durmus and Vefa Ahsen. Comparative Studies Of Photophysical And Photochemical Properties Of Solketal Substituted Platinum (II) And Zinc (II) Phthalocyanine Sets. Tetrahedron 2010, 66, 3248-3258. Alina Pashkovskaya, Elena Kotova, Yunus Zorlu, Fabienne Dumoulin, Vefa Ahsen, Igor Agapov and Yuri Antonenko. Light-Triggered Liposomal Release: Membrane Permeabilization by Photodynamic Action. Langmuir 2010, 26(8), 5726-5733. Yunus Zorlu, Mahmut Ali Ermeydan, Fabienne Dumoulin,* Vefa Ahsen, Huguette Savoie and Ross W. Boyle*. Glycerol and Galactose Substituted Zinc Phthalocyanines. Synthesis and Photodynamic Activity. Photochem. Photobiol. Sci. 2009, 8, 312–318 27 Photosensitizers delivery by copolymer micelles for photodynamictherapy. Proposal of a mechanism. A-F MINGOTAUD1, L. GIBOT2, A. LEMELLE1, L. WASUNGU2, R. KERDOUS3, J. EHRHART1, , J-P SOUCHARD1, C. MINGOTAUD1, M-P ROLS2, F VOILLEAU4, S. BONNEAU3, F. SUREAU3, P. VICENDO1. 1- Laboratoire des Interactions Moléculaires Réactivité Chimique et Photochimique, UMR CNRS 5623, Université Paul Sabatier, 31062 Toulouse.Cedex 09. 2- Laboratoire de Pharmacologie et de Biologie Structurale, 205 route de Narbonne, 31077 Toulouse. 3- Laboratoire Acides Nucléïques, Biosciences et Photonique, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6 4- Laboratoire d'Agrophysiologie - UPSP/DGER 115 - Ecole d'Ingénieurs de Purpan, 75 voie du TOEC, 31076 Toulouse. Photodynamic therapy (PDT) is based on the combined action of a photosensitizer (PS), light and oxygen. After the light irradiation, the photo-oxidation reactions lead to the formation of cytotoxic reactive oxygen species inducing tumor eradication. In this context, we were interested in studying pheophorbide-a, a particularly promising PS for PDT because of its good singlet oxygen quantum yield and its photocytotoxic activity. However, the therapeutic activity of this hydrophobic compound can be improved by increasing its bioavailability and secondly its capture by the reticuloendocytic system. To address these limiting factors, nanoparticles were used. We solubilized pheophorbide a in poly (ethylene oxide-b- -caprolactone) (PEO-PCL) micelles. The nanoparticles containing the PS have an average size of 20 nm. They were characterized by light scattering, electron microscopy, AFM and AFFFF. This strategy increases by a factor of ten the cellular uptake of the PS and its activity photocytotoxic. The perinuclear subcellular localization of PS is not affected by the nanoparticles. The use of copolymer micelles labeled with fluorescein and of membrane models allowed us to explore the mechanism of the nanoparticles entrance into cells. The original results of these studies will be presented. 28 POSTERS 29 Poster : 1 Multi-Functionalized Polymeric Nanoparticles Via Click Reaction Kamal SBARGOUD Pr. Chantal LARPENT Institut Lavoisier de Versailles, UMR CNRS 8180, Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Y. 45 avenue des Etats-Unis, 78035 Versailles Cedex, France e-mail : [email protected] Polymeric nanoparticles are of great interest in several research areas because of their unique properties; especially their very high surface to volume ratio which allows one to perform surface reactions over an extended area. Recently, our group have developed an efficient method to synthesize azide functionalized nanoparticles with a very small diameter of 16 nm which can be further functionalized through CuAAc, ‘Click reaction’, with alkynes.6 In this presentation we show that the surface modification through click reactions allows one to synthesize multi-functionalized NPs with controllable ratio of functional groups. Our strategy uses orthogonally functionalized NPs as modular platforms (Scheme). Bifunctional NPs with N3 and nucleophilic reactive groups or with N3 and electrophilic reactive groups in adjustable ratio (x/y, x/z) are easily prepared by clicking variable amounts of the corresponding alkyne (A or B). These NPs are then further functionalized by grafting another alkyne through CuAAC and an electrophilic or a nucleophilic substrate. 6 A) Ouadahi, K., Allard, E., Oberleitner, B., Larpent, C., J. Polym. Sci. Part A: Polymer Chem., 2012, 50, 314-328. B) Ouadahi, K., Sbargoud, K., Allard, E., Larpent, C., Nanoscale, 2012, 4, 727-732. 30 Poster : 2 Ru(II) and Gd(III) complexes encapsulation in biocompatible PLGA nanoparticles - characterizations and potentialities in MRI localized-TwoPhoton-Photodynamic Treatments. Gilles Lemercier Université de Reims Champagne-Ardenne - ICMR UMR CNRS n° 7312 Moulin de la Housse - BP 1039, 51687 Reims cedex 2 - France 31 Poster : 3 Nouvelle méthode de synthèse d’oligomères conjugués de porphyrines par une réaction de type Sonogashira modifié. Application à la thérapie biphotonique Ahmad JIBLAOUI , Vincent Sol Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles , 123, Avenue Albert Thomas, 87060 Limoges 32 Poster : 4 Synthesis of Novel Conjugated Porphyrins and Porphyrin Oligomers Aurélie Stallivieri LRGP UPR 3349, CNRS, Nancy, France 33 LISTE PARTICIPANTS GDR PHOTOMED 2012 8-9 Novembre 2012 Toulouse Amphithéâtre Concorde, Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, Toulouse AKL Joëlle, Laboratoire de Chimie de Coordination, UPR 8241, Toulouse, [email protected] ARNOUX Philippe, LRGP UPR 3349, 54000 Nancy, [email protected] BARBERI-HEYOB Muriel, CRAN UMR 7039, Lorraine-University, Centre Alexis Vautrin, CLCC, Vandœuvre-lès-Nancy, [email protected] BLANCHARD DESCE Mireille, Institut des Sciences Moléculaires, UMR 5255, 33405 Talence, [email protected] BLANZAT Muriel, Laboratoire des IMRCP UMR 5623, 31062 Toulouse, [email protected] BOURG-HECKLY Geneviève, Laboratoire Jean Perrin, FRE 3231 UPMC-CNRS Paris 6, geneviè[email protected] CHAIX Arnaud, ICGM, UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] CHALEIX Vincent, Laboratoire de chimie des substances naturelles, 87060 Limoges, vincent. [email protected] CHOUIKRAT Rima, LRGP UPR 3349, 54000 Nancy, [email protected] CUNIN Frédérique, ICGM UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] DAGHILDJIAN Katia, Institut Galien Paris Sud, UMR CNRS 8612, 92296 Chatenay Malabry, [email protected] DEVAUX Bertrand, Service de Neurochirurgie, Centre Hospitalier Sainte-Anne, 75674 Paris Cedex 14, [email protected] DUMOULIN Fabienne Gebze Institute of Technology, Chemistry Dpt, Gebze, 41400 Kocaeli, TURKEY, DURAND Jean-Olivier, ICGM UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] FAUCHEUX Marc, Laser & Medical Devices Consulting, 75013 Paris, [email protected] FROCHOT Céline, LRGP UPR 3349, 54000 Nancy. [email protected] GARCIA Guillaume, Institut Curie, UMR 179, 91405 Orsay, [email protected] HAMMERER Fabien, Institut Curie, UMR 179, 91405 Orsay, [email protected] HAMS Frabrice, LLTech, 75008 Paris, [email protected] 34 JAMIN Nadège, UMR 8221 et CEA/iBiTec-S/LPM, CE Saclay, 91191 Gif sur Yvette, [email protected] JIBLAOUI Ahmad, Laboratoire de chimie des substances naturelles, 87060 Limoges, [email protected] KERDOUS Rachid, Laboratoire [email protected] Jean Perrin, FRE 3231 UPMC-CNRS Paris 6, LASSALLE Henri, CRAN, UMR 7039, Campus Sciences, BP 70239, Vandœuvre-lès-Nancy Cedex, 54506, [email protected] LEMERCIER Gilles, Institut de Chimie Moléculaire de Reims UMR CNRS 7312, 51687 Reims, [email protected] LHEZ Stéphanie, Laboratoire [email protected] de chimie des substances naturelles, 87060 Limoges, MAILLARD Philippe, Institut Curie, UMR 179, 91405 Orsay, [email protected] MALFANT Isabelle, Laboratoire de Chimie de Coordination, Toulouse, [email protected] MARCOTTE Nathalie, ENSCM/ ICGM/ MACS, 34296 Montpellier, [email protected] MICHEL Jean-Philippe, Institut Galien Paris Sud, UMR CNRS 8612, 92296 Chatenay Malabry, [email protected] MINGOTAUD Anne-Françoise, Laboratoire des IMRCP UMR 5623, 31062 Toulouse, [email protected] MOLINA Emilie, ICGM, UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] MORDON Serge, INSERM U703, 59120 Loos, serge.mordon @inserm.fr MOUSSARON Albert, LRGP UPR 3349, 54000 Nancy, [email protected] POYER Florent, U 759 INSERM/Intitut Curie/ Université Paris-Sud 11- Imagerie Intégrative, 91405 Orsay, [email protected] RAEHM Laurence, ICGM UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] ROSILIO Véronique, Institut Galien Paris Sud, UMR CNRS 8612, 92296 Chatenay Malabry, [email protected] SANSON Alain, CEA, IBITECS/SB2SM, CE Saclay, 91191 Gif sur Yvette, [email protected] SECRET Emilie, ICGM UMR 5253, 34095 Montpellier 05, [email protected] SEVE Aymeric, LRGP UPR 3349, 54000 Nancy, [email protected] SIMONNEAUX Gérard, UMR 6226, Institut des Sciences Chimique de Rennes, 35042 Rennes, [email protected] 35 SOL Vincent, Laboratoire de chimie des substances naturelles, 87060 Limoges, [email protected] SUREAU Franck, Laboratoire Jean Perrin, Paris 6, [email protected] SOUCHARD Jean-Pierre, [email protected] Laboratoire des IMRCP UMR 5623, 31062 Toulouse, TESSIE Justin, IPBS CNRS-UPS, 31077 Toulouse, justin.tessié@ipbs.fr VEVER-BIZET Christine, Laboratoire Jean Perrin, Paris 6, [email protected] VICENDO Patricia, Laboratoire des IMRCP UMR 5623, 31062 Toulouse, [email protected] VOLK Andreas, U 759 INSERM/Intitut Curie/ Université Paris-Sud 11- Imagerie Intégrative, 91405 Orsay, [email protected] 36
