Internalisation cellulaire de nanogouttes de perfluorocarbure : Vecteurs potentiels de principes actifs activables par ultrasons

Introduction

Le glioblastome est la tumeur primitive du système nerveux central la plus fréquente et la plus agressive. Ces tumeurs sont difficiles à atteindre car elles sont infiltrantes, hétérogènes et protégées par la barrière hémato-encéphalique (BHE). Malgré le protocole de prise en charge actuel (protocole Stupp) combinant chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie, la médiane de survie est seulement de 15 mois. L’incurabilité de cette pathologie et sa rapidité d’évolution poussent à la recherche de nouvelles thérapeutiques, d’autant plus qu’aucune innovation (thérapie ciblée, immunothérapie) n’a démontré une efficacité dans le glioblastome à ce jour. Dans ce contexte, la nanovectorisation, stratégie thérapeutique récente dont l’objectif est d’améliorer l’efficacité des chimiothérapies classiques, semble intéressante.

Matériels et méthodes

Nous utilisons des nanogouttes de perfluorocarbures (PFC) enveloppées et stabilisées par un tensioactif fluorocarboné dont les propriétés d’auto-assemblage dans l’eau assurent la solubilité des gouttes de PFC dans le sang. Ces formulations ont été optimisées et protégées par un brevet international (WO 2016/185425 A1) ainsi que les procédés aboutissant à des formulations sèches sans changement notable de leurs caractéristiques. L’encapsulation de molécules anticancéreuses hydrophobes (i.e. docétaxel) dans ces nanoparticules activables par ultrasons semble prometteuse.

Afin d’évaluer l’innocuité/toxicité des différents composants des nanogouttes, des études de viabilité cellulaire/cytotoxicité ont été conduites sur des lignées de cellules humaines saines et de glioblastome. En parallèle, afin de valider le potentiel des nanogouttes à transporter des principes actifs hydrophobes, une version doublement marquée des gouttes a été préparée : leur surface a été marquée par de la fluorescéine grâce à un greffage covalent sur la partie polaire du tensioactif et le cœur des gouttes par encapsulation d’une sonde lipophile (DiD) solubilisée dans un compartiment huileux. Cette version des gouttes vise à déterminer leur internalisation dans des cellules de glioblastome ainsi que leur cinétique de pénétration par microscopie confocale et cytométrie en flux.

Résultats

Nous avons démontré la biocompatibilité in vitro des différents composants des nanogouttes de PFC sur plusieurs modèles cellulaires cancéreux et sains. Ainsi, les nanogouttes non chargées en principe actif sont biocompatibles jusqu’à des concentrations en tensioactif de l’ordre de 0,1 g/L. L’utilisation de nanogouttes marquées par des fluorophores a permis de mettre en évidence leur capacité à transporter une molécule hydrophobe et à être internalisées par des cellules de glioblastome.

Discussion/Conclusion

Ces nanogouttes de perfluorocarbure semblent ainsi être d’excellentes candidates pour la vectorisation de principes actifs hydrophobes. Afin de valider cette preuve de concept dans la prise en charge des tumeurs cérébrales, il est nécessaire d’évaluer leur innocuité chez le petit animal et d’étudier leur accumulation intracérébrale après perméabilisation de la BHE par un système ultrasonore. Par ailleurs, nous analyserons in vitro l’activité anticancéreuse des nanogouttes contenant le docétaxel, après activation par ultrasons.