Nos axes de recherche

Nous concevons des nanoparticules fluorescentes telles que des nanoclusters d'or ou des fluorophores organiques (Bodipy) qui peuvent être détectés dans les fenêtres du proche infrarouge telles que les fenêtres NIR I (650-800 nm) ou NIR II (900-1700 nm, également appelé SWIR) et/ou en utilisant l’imagerie photoacoustique. Nous développons également des nanoparticules qui induisent un contraste d'imagerie sous irradiation par rayons X, notamment des nanoscintillateurs et des liposomes activables.

Après une accumulation spécifique dans le(s) site(s) tumoral(aux), l'idée générale est d'activer ces agents non toxiques pour les transformer en composés thérapeutiques directement dans le site tumoral en utilisant l'activation à distance, notamment par les rayons X, les neutrons ou la lumière. Les nanoparticules que nous étudions sont soit des nanoclusters métalliques de précision atomique, des nanoscintillateurs, des nanosystèmes contenant du bore ou des liposomes activables. Ces NP peuvent induire une augmentation de la dose de rayons X (RDE), une radiosensibilisation, une thérapie par capture de neutrons par le bore (BNCT), une thérapie photodynamique (PDT) ou une libération de médicaments déclenchée par radiothérapie.

Les cancers de la peau sont parmi les cancers les plus fréquents et leur nombre augmente constamment. L'utilisation de combinaisons d'inhibiteurs de BRAF (BRAFi) et de MEK (MEKi) permet de prolonger la survie des patients atteints de mélanome métastatique. Malheureusement, l'acquisition systématique de mécanismes de résistance rend rapidement ces traitements inefficaces. Il est donc essentiel de découvrir de nouvelles alternatives thérapeutiques en ne se focalisant plus simplement sur les cellules tumorales elles-mêmes, mais en ayant une vision intégrée de la cellule de mélanome incluant son microenvironnement avec lequel elle forme un microsystème complexe. Les récepteurs membranaires tels que l'IGF1R peuvent coopérer avec certaines intégrines dans les mécanismes de transformation tumorale, d'invasion et de résistance aux thérapies. Notre projet consiste à cartographier les réseaux d'interaction qui s'établissent entre les voies de l'IGF1R ou d’autres récepteurs et les intégrines, en réponse aux traitements, dans des cellules de mélanome sensibles ou résistantes aux BRAFi/MEKi. Cela permet d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et des molécules ou combinaisons de molécules capables de contrer la résistance des cellules tumorales. L'impact d’inhibiteurs spécifiques de ces cibles thérapeutiques est analysé in vitro, puis sur des modèles de peau reconstituée et enfin in vivo dans des modèles animaux. En parallèle, l'expression d’acteurs-clés identifiés est étudiée sur des échantillons de patients, afin d'établir des corrélations avec les données clinicopathologiques et la réponse aux traitements pour proposer de nouveaux marqueurs pronostiques de réponse aux thérapies ciblées utilisés actuellement.

À des fins diagnostiques, nous participons au développement de la microscopie élémentaire LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). Cette technique permet de réaliser des images de la distribution des éléments chimiques au sein des tissus (caractérisation de la distribution et de la cinétique de nanoparticules métalliques, analyse sur biopsies). Nous avons initié le premier essai clinique au monde basé sur l'utilisation de cette technologie LIBS (essai clinique MEDICO-LIBS, NCT03901196), dans le cadre de l'analyse de tissus pulmonaires de patients souffrant de maladies pulmonaires idiopathiques.

Nous développons également des instruments d’imagerie NIR pour des applications in vivo. Les fenêtres optiques NIR I et plus récemment NIR II permettent une imagerie de fluorescence profonde et non invasive, ce qui nous permet de sonder les processus physiologiques et moléculaires à haute résolution. Nous avons initialement développé des dispositifs d’imagerie NIR I précliniques et cliniques en collaboration avec Fluoptics, LynRed ou KaerLabs ou le CEA-LETI. Ces systèmes ont été évalués dans le cadre d’essais cliniques (NCT04274309, NCT05318872 ou NCT01982227). Nous développons actuellement un SWIR in vivo mis en place pour les petits animaux qui combine l’imagerie SWIR et la spectroscopie SWIR pour un large éventail d’applications biomédicales.

Enfin, en partenariat avec Visualsonics/FujiFilm, nous développons différentes configurations photoacoustiques pour l’imagerie préclinique.