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Cet article décrit l'intérêt des nanoparticules hybrides multimodales (nanoparticules d'or, à base de silice, d'oxyde de fer et de quantum dots) de moins de 10 nm pour une application en oncologie. Les nanoparticules hybrides peuvent servir d'agent d'imagerie ou d'agent thérapeutique pour la détection et/ou le traitement de tumeurs. Elles présentent l'avantage d'augmenter le signal par objet, de pouvoir combiner différentes techniques d'imagerie et de pouvoir cibler la zone d'intérêt tout en présentant une élimination rénale relativement rapide.
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Hybrid nanoparticles (gold, silica and iron oxide based nanoparticles, quantum dots) with a size inferior to 10 nm for applications in oncology will be described in this article. Hybrid nanoparticles can be used as imaging or therapeutic agent for detection and/or therapy of tumors. They display several advantages in comparison with molecular agents : better signal per object, the possibility to combine many functionalities for imaging and/or therapy and the capacity to target the tumor in combination with an adapted biodistribution and a relatively fast renal elimination.
Auteur(s)
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Charles TRUILLET : Ingénieur doctorant - Institut Lumière Matière, UMR 5306, Université Lyon 1 – CNRS, Université de Lyon, Villeurbanne cedex, France
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François LUX : Maître de conférences - Institut Lumière Matière, UMR 5306, Université Lyon 1 – CNRS, Université de Lyon, Villeurbanne cedex, France
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Stéphane ROUX : Professeur - Institut UTINAM, UMR 6213, CNRS – Université de Franche-Comté, Besançon, France
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Pascal PERRIAT : Professeur - Matériaux Ingénierie et Science, UMR 5510, CNRS, INSA Lyon, Villeurbanne, France
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Olivier TILLEMENT : Professeur - Institut Lumière Matière, UMR 5306, Université Lyon 1 – CNRS, Université de Lyon, Villeurbanne cedex, France
INTRODUCTION
cet article décrit l’intérêt des nanoparticules hybrides multimodales (nanoparticules d’or, à base de silice, d’oxyde de fer et de quantum dots) de moins de 10 nm pour une application en oncologie. Les nanoparticules hybrides peuvent servir d’agent d’imagerie ou d’agent thérapeutique pour la détection et/ou le traitement de tumeurs. Elles présentent l’avantage d’augmenter le signal par objet, de pouvoir combiner différentes techniques d’imagerie et de pouvoir cibler la zone d’intérêt tout en présentant une élimination rénale relativement rapide.
hybrid nanoparticles (gold, silica and iron oxide based nanoparticles, quantum dots) with a size inferior to 10 nm for applications in oncology will be described in this article. Hybrid nanoparticles can be used as imaging or therapeutic agent for detection and/or therapy of tumors. They display several advantages in comparison with molecular agents : better signal per object, the possibility to combine many functionalities for imaging and/or therapy and the capacity to target the tumor in combination with an adapted biodistribution and a relatively fast renal elimination.
nanoparticules, agent de contraste, oncologie, état de l’art, multimodalité, théranostic
nanoparticles, contrast, agent oncology, state of art, multimodality, theranostic
KEYWORDS
nanoparticles | State of the art | contrast agent | multimodality | theranostic
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Introduction
Depuis la fin du XXe siècle, on assiste à un essor croissant des nanotechnologies dans différents domaines impliquant la chimie, la biologie, la physique ou encore la médecine. En particulier, sous l’appellation de nanomédecine, de nombreuses recherches se concentrent de nos jours sur la future utilisation de nanoparticules pour des applications cliniques. Les nanoparticules présentent en effet des caractéristiques séduisantes pour une application médicale : (i) un accès à de nouvelles propriétés liées à l’échelle nanométrique (optiques, magnétiques par exemple), (ii) un caractère multimodal (la possibilité de coupler plusieurs fonctionnalités sur un même objet), (iii) une biodistribution modulable par l’ajout d’espèces ciblantes ou par optimisation des propriétés de taille et de surface permettant de réaliser un ciblage spécifique des zones malades, (iv) un signal amplifié avec la possibilité de rassembler au sein d’un même objet plusieurs agents d’imagerie ou de thérapie. Néanmoins, malgré ces propriétés attractives, peu de nanoparticules sont actuellement disponibles sur le marché en vue d’applications cliniques. Parmi celles qui le sont, on distingue des nanoparticules à base de liposomes, d’albumine, de polymères ou encore d’oxydes de fer. En raison de la difficulté à analyser leur toxicité, les produits actuellement sur le marché sont composés de sous-produits (albumines, lipides...) déjà présents dans le corps humain ou bien de nanoparticules biodégradables. Quasiment toutes les nanostructures utilisées en clinique servent à la délivrance de médicaments et sont uniquement constituées de composés organiques. Les seules nanoparticules hybrides (c’est-à-dire comportant une partie organique et une partie inorganique) disponibles commercialement sont à base d’oxydes de fer et sont utilisées en tant qu’agent de contraste pour l’IRM. La composante inorganique, en raison de sa potentielle toxicité, est souvent un frein au développement de nanoparticules hybrides pour une application chez l’homme. Lorsque les métaux ne peuvent être métabolisés par l’organisme comme c’est le cas pour le fer, une élimination rapide et totale des nanoparticules paraît indispensable. C’est l’intérêt principal des nanoparticules hybrides présentant une taille inférieure à 5-10 nm qui, rapidement éliminées par les reins, permettent...
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Introduction
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HONG (H.), ZHANG (Y.), SUN (J.), CAI (W.) - « Molecular imaging and therapy of cancer with radiolabelled nanoparticles » - Nano Today, 4, 399-413 (2009).
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(3) - PAGEL (M.D.) - « The hope and hype of multimodality imaging contrast agents » - Nanomedicine, 6, 945-948 (2011).
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(4) - FANG (C.), ZHANG (M.) - « Multifunctionnal magnetic nanoparticles for medical imaging applications » - J. Mater. Chem., 19, 6258-6266 (2009).
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(5) - MERBACH (A.E.), TOTH (E.) - « The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging » - Wiley (2001).
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(6) - GERALDES (C.F.G.C.), LAURENT (S.) - « Classification and basic properties of contrast agents for magnetic resonance imaging » - Contrast...
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