Mots clés : voies d’administration alternatives, administration intra-cavitaire, administration systémique ou locale, activation du complément, interactions protéiques, résistances thérapeutiques effet EPR, passage des endothéliums, dégradation, élimination

Concept de barrière :

• systèmes macroscopiques:  barrières cutanée, intestinale, placentaire, alvéolaire, hémato-encéphalique, EPR et EPR like)
• systèmes microscopique: membrane cellulaire, organelles intracellulaires
• barrières plus diffuses: barrière constituée par le système immunitaire, barrière du métabolisme ; interaction entre la barrière intestinale et le microbiote

Séminaires (2020-2023) :

• Tracking tumor extracellular vesicles on their way to pre-metastatic niches – Vincent Hyenne (Centre de Recherche en Biomédecine de Strasbourg, INSERM UMR S1109) – 11 avril 2023
• Nouvelles formulations liposomales pour contourner les défenses du foie et mieux cibler les lésions cutanées dans le traitement des leishmanioses – Frédéric Frézard (Université de Belo Horizonte, Brésil) – 15 février 2022
• Intérêts et défis du ciblage des mitochondries – Mathias Mericskay (Inserm UMR-S 1180) / Juliette Vergnaud (IGPS UMR8612) / Daniel Perdiz (INSERM U1193) – 24 juin 2021
• L’interaction nanoparticules – protéines : une barrière diffuse et des opportunités pour le ciblage – Myriam Taverna / Christine Vauthier / Simona Mura (IGPS UMR8612) – 22 octobre 2020

Mots clés : polymères innovants, thermosensibles, gels, patch, co-cristaux, polymorphes, nano- et micro-matériaux, matériaux hybrides, systèmes multi-compartimentés, systèmes émulsionnés, systèmes biomimétiques, assemblages supramoléculaires, assemblages glycolipidiques, prodrogues, libération contrôlée ou prolongée, ciblage

Séminaires (2020-2023) :

• Bio-inspired hybrids for supramolecular self-assembly: toward novel responsive systems – Tristan Giraud (IGPS UMR8612) – 6 novembre 2023
• Formation « calorimétrie différentielle » – Sylviane Lesieur (IGPS UMR8612) – 27 octobre 2023
• Computational partition coefficients predict degradation trends for hydrophobic and hydrophilic polymers – Rob Mathers (Penn State Uni) – 22 mai 2023
• Modulation spatiale de l’énergie d’adhésion pour améliorer la croissance axonale – Ahmed Hamraoui (Sorbonne Université) – 17 février 2023
• Self-assembled lipid systems for potential neuroprotection in long COVID – Angelina Angelova (IGPS UMR8612) – 17 février 2023
• Designing cubosome nanocarriers for targeted drug delivery – Maggie Zhai (RMIT Univ., Australia) – 24 janvier 2022
• Electron-deficient organometallics: synthesis and biological activity – Anaïs Pitto-Barry (IGPS UMR8612) – 24 janvier 2022
• Molecularly imprinted polymers (MIPs) – Nebewia Griffete (Sorbonne Université) – 8 novembre 2021
• Aptamers for cancer cells targeting – Françosi Fay / Elias Fattal / Hervé Hillaireau (IGPS UMR8612) – 8 novembre 2021
• Layered Double Hydroxide-Based Hybrid Materials for Catalysis and Health Applications – Claude Forano (Univ. Clermont-Auvergne) – 27 avril 2021
• Stabilizing pharmaceutical emulsions with particles: a physico-chemical perspective – Nicolas Huang (IGPS UMR8612) – 27 avril 2021
• Demi-journée de présentation – Ali Makky / Sylviane Lesieur / Angelina Angelova / Vicent Faivre / Nicolas Huang / Bertrand Fournier / Ghozlène Mekhloufi / Laurence moine /Hervé Hillaireau (IGPS UMR8612) – 10 novembre 2020

Mots clés : modèles membranaires, modèles cellulaires (cultures primaires, co-cultures, cultures 2D et 3D), modèles animaux, organes reconstitués, modèles théoriques, modèles micro fluidiques d’études dynamiques ; modélisation pharmacocinétique, opsonisation, activation du complément

Concept : comprendre le devenir in vivo des systèmes utilisés en thérapeutique et diagnostic

•  barrières biologiques à franchir : modélisation moléculaire et cellulaire, mécanismes de translocation
• comportement après administration : interactome protéique, activation du complément, modélisation pharmacocinétique
• prédiction efficacité/toxicité : culture cellulaire 3D, organoïdes, systèmes micro-fluidiques

Séminaires (2020-2023) :

• Collagen self-assembly and tissue engineering to serve organ-on-chip – Carole Aimé (ENS Paris) – 16 octobre 2023
• Microfluidics for blood diagnostics – Andrew de Mello (ETH Zürich) – 16 octobre 2023
• Functional lipid droplets : a biophysical tool for immunology – Jacques Fattacioli (Sorbonne Université) – 19 juin 2023
• Organ-on-a-chip: From biomimicking to automated processing to real-time monitoring – Yong Chen (ENS Paris) – 15 mars 2023
• Interdisciplinary approaches to create, observe and measure the phenomenology of artificial 3D biological systems – Gaelle Recher (UMR5298, Bordeaux) – 17 janvier 2022
• Enhanced Delivery of Nanoparticles to Kidney Graft Endothelial Cells During Ex Vivo Perfusion – Claire Albert (Yale School of Medicine) – 11 janvier 2022
• Engineering Large and Smal Blood Vessels – Abdul BARAKAT (UMR7646, Ecole Polytechnique) – 21 septembre 2021
• Electromechanical characterization of Single cell within microfluidic devices – Bruno Le Pioufle (UMR9024, Univ. Paris-Saclay) – 23 juin 2021
• Practical models of lipid membrane systems: pulsatile artificial vesicles and intracellulaire structures – Morgan Chabanon (UPR288, CentraleSupélec) – 23 juin 2021

Mots clés : IRM, ultrasonographie, photo-acoustique, imagerie optique, imagerie multimodale, diagnostics moléculaires, theranostic, analyses miniaturisées de biomarqueurs, microsystèmes et biocapteurs, dosages ultrasensibles, enrichissement

Concept :

Le diagnostic biomédical repose principalement sur deux grandes méthodes d’investigation que sont l’imagerie clinique et l’analyse de biomarqueurs moléculaires/tissulaires. Il peut être effectué dans le but de détecter et d’identifier une pathologie et ce, aux stades les plus précoces possibles mais aussi pour suivre l’efficacité d’un traitement thérapeutique. Les techniques d’imagerie médicale offrent à présent des résolutions descendant à l’échelle cellulaire, voire moléculaire. L’enjeu repose aujourd’hui sur le développement d’outils permettant d’améliorer la spécificité et donc la sensibilité des analyses diagnostiques.

En particulier, du point de vue des agents de contraste pour l’imagerie, l’enjeu est souvent d’améliorer la sensibilité de leur détection. Ceci peut être réalisé d’une part via la chimie en prenant en compte la spécificité des méthodes d’imagerie et d’autre part via la formulation qui peut aussi apporter un bénéfice en concentrant l’agent de contraste dans un colloïde (magnétoliposomes, capsules de perfluorcarbures). Des ligands peuvent aussi être attachés sur l’agent de contraste afin de détecter une protéine ou un récepteur d’intérêt. Outre l’aspect purement diagnostic, cette approche peut être combinée aux vecteurs de principe actifs pour développer des agents théranostiques permettant par exemple de suivre le devenir du vecteur et de s’assurer qu’il arrive bien à sa cible ou de vérifier la libération du principe actif suite à un stimulus externe localisé.

Dans le domaine du diagnostic moléculaire, l’un des enjeux est de découvrir des biomarqueurs de qualité conduisant à des spécificité et sensibilité de diagnostic élevées mais aussi plus précoces, et de les valider pour des pathologies données. Cela passe en premier lieu par la recherche de nouveaux biomarqueurs à partir notamment de fluides biologiques. Des approches, en rupture avec les « omics » non ciblées (protéomique/génomique/métabolique), trop lourdes et s’avérant souvent assez décevantes en terme de découverte et de validation de nouveaux biomarqueurs, doivent être imaginées. Pour y parvenir, on se propose d’explorer des techniques de « omics ciblées » (par classe de molécule par exemple) ou fractionnées (albuminome, glycanomes…), avec des outils alternatifs (CE-MS), ou explorer des milieux biologiques alternatifs ou compartimentés (exosomes, cellules particulières). Par ailleurs, la sensibilité des méthodes de dosage de ces biomarqueurs moléculaires reste un défi majeur, pour accéder à certains biomarqueurs minoritaires et faiblement concentrés. Cela nécessitera de poursuivre les développements de nouvelles approches, déjà initiés, en amont de leur analyse, telles que des extractions/enrichissements ou préconcentrations grâce à des supports solides polymériques innovants ou reposant sur des phénomènes électrocinétiques mais aussi sur les techniques de séparation et de détection elles-mêmes.

Séminaires (2020-2023) :

• Self-assembly dynamics of icosahedral viruses – Guillaume Tresset (UMR8502, Univ. Paris-Saclay) – 29 septembre 2023
• Lipids nanoparticles for cancer immunotherapy – Khuloud T. Al-Jamal (King’s College London) – 14 juin 2023
• Novel Analytical conceptions for diagnostic applications – Claire Smadja / Duc Mai (IGPS UMR8612) – 27 janvier 2023
• Overview of contrast agents for photoacoustic – Xavier Leguével (IAB Grenoble) – 10 janvier 2022
• Few examples of preclinical photoacoutic – Véronique Josserand (IAB Grenoble) – 10 janvier 2022
• Quantum dots pour des applications biologiques – Thomas Pons (ESPCI) – 14 septembre 2021