Équipe
Thérapie ciblée, diagnostic précoce et imagerie du cancer

Dpt: Microenvironnement, Plasticité cellulaire et Signalisation

Nos activités de recherche

Notre objectif principal est de définir des nano-vecteurs théranostiques pour le traitement du cancer, et en parallèle de développer les dispositifs médicaux adaptés.

Les nanoparticules (NP) que nous développons sont pour la plupart détectables en imagerie optique proche-infrarouge (NIR I et NIR II (ou SWIR)). Leur activité thérapeutique est, quant à elle, définie pour échapper aux mécanismes de résistances habituellement mis en place par les tumeurs. Ainsi, ces NP sont élaborées pour optimiser l’accumulation des drogues dans les tumeurs et/ou pour potentialiser l’effet de la photo- et thermo-thérapie sous excitation lumineuse ou de la radiothérapie sous excitation par rayons X ou neutrons (thérapie par capture de neutrons).

Les NP fluorescentes dans le NIR/SWIR sont également utilisées par notre équipe de chirurgiens oncologues et de chirurgie de reconstruction pour réaliser des opérations de chirurgie guidées par l’optique.

En parallèle, nous développons les technologies pour détecter et suivre ces NP grâce à des instruments de diagnostique (e.g. LIBS ; Laser Induced Breakdown Spectroscopy) ou de visualisation in vivo (e.g. Fluorescence Reflectance Imaging, Tomographie NIR et SWIR).

Nos nano-vecteurs, méthodes et instruments sont évalués in vitro en 2D et 3D (microtumeurs ± microfluidique) puis testés sur des modèles d’embryon de poulet ou en préclinique chez des modèles de rongeurs avant leur transfert éventuel en clinique ou vers l’industrie. L’ensemble de ces nouvelles technologies est aussi mis à la disposition de la communauté scientifique via notre plateforme d’imagerie du petit animal (OPTIMAL) reconnue au niveau national dans le cadre des programmes IBISA et France Life Imaging (FLI).

Notre recherche est effectuée dans un environnement interdisciplinaire où les biologistes travaillent en étroite collaboration avec des chimistes, des physiciens, des sociétés de biotechnologie et des équipes cliniques.

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Jean-Luc COLL

Chef d’équipe

04 76 54 95 53

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Nos axes de recherche

Nous concevons différents types de NP fluorescentes, certaines peuvent être détectées dans les fenêtres NIR I ou NIR II. Les effets anticancéreux de ces nano-vecteurs sont déclenchés par l'excitation par rayons X, par neutrons ou par de la lumière délivrés sur le site tumoral. Ces NP sont soit des nanoclusters métalliques, des nanoscintillateurs, des NP contenant du bore ou des liposomes activables qui peuvent induire une augmentation de la dose de rayons X (RDE), une radiosensibilisation, une thérapie par capture de neutrons par le bore (BNCT)…

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Nous caractérisons les interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement afin d’identifier des cibles thérapeutiques et de définir de nouvelles thérapies et/ou combinaisons thérapeutiques. Nous étudions notamment les voies EGFR, IGFR et intégrines et nous développons des activités de recherche fondamentale, appliquée et translationnelle vers la clinique en nous appuyant sur le service de dermatologie du CHU Grenoble Alpes.

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Nous développons des instruments d’imagerie dans le proche infrarouge (NIR) pour les applications in vivo. Les fenêtres NIR I et NIR II permettent de sonder les processus physiologiques et moléculaires à haute résolution. Pour le diagnostic, nous développons la microscopie élémentaire LIBS (laser induced breakdown spectroscopy) pour déterminer la composition chimique des tissus (et en particulier détecter nos NP) sur des lames ou biopsies.

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Nos publications majeures

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In vivo vectorization and delivery systems for gene therapies and RNA-based therapeutics in oncology

Schock Vaiani, J. Broekgaarden, M. Coll, J. L. Sancey, L. Busser, B.

Nanoscale 2025 Gene and RNA-based therapeutics represent a promising frontier in oncology, enabling targeted modulation of tumor-associated genes and proteins. This review explores the latest advances in payload vectorization and delivery systems developed for in vivo c

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Engineering Radiocatalytic Nanoliposomes with Hydrophobic Gold Nanoclusters for Radiotherapy Enhancement

Carigga Gutierrez, N. M. Clainche, T. L. Bulin, A. L. Leo, S. Kadri, M. Abdelhamid,…

Adv Mater 2024 Chemoradiation therapy is on the forefront of pancreatic cancer care, and there is a continued effort to improve its safety and efficacy. Liposomes are widely used to improve chemotherapy safety, and may accurately deliver high-Z element- radiocatalytic n

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Enhanced CRISPR-Cas9 RNA system delivery using cell penetrating peptides-based nanoparticles for efficient in vitro and in vivo applications

Guzman Gonzalez, V. Grunenberger, A. Nicoud, O. Czuba, E. Vollaire, J. Josserand, V. Le Guevel,…

J Control Release 2024 CRISPR-Cas9 system has emerged as a revolutionary gene-editing tool with huge therapeutic potential for addressing the underlying genetic causes of various diseases, including cancer. However, there are challenges such as the delivery method that must be

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Nanoscintillator Coating: A Key Parameter That Strongly Impacts Internalization, Biocompatibility, and Therapeutic Efficacy in Pancreatic Cancer Models

Aubrun Fulbert, Clémentine Chaput, Frédéric Stelse‐Masson, Sarah Henry, Maxime Chovelon, Benoit Bohic, Sylvain Brueckner, Dennis…

Small Science 2024 Pancreatic cancer is associated with a poor prognosis despite multimodal treatments. To improve the efficacy of radiotherapy, the use of nanoscintillators is emerging. Made of high-Z elements, they absorb X-rays more efficiently than tissues and can local

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Quantifying Titanium Exposure in Lung Tissues: A Novel Laser‐Induced Breakdown Spectroscopy Elemental Imaging‐Based Analytical Framework for Biomedical Application

Gardette, V. Sancey, L. Leprince, M. Gaté, L. Cosnier, F. Seidel, C. Valentino, S. Pelascini,…

Small Science 2024 Occupational and environmental exposures, particularly those related to urban and suburban atmospheres, are increasingly linked to a range of pulmonary diseases. While diagnostic methods for these diseases are well established, analytical tools for assess

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Self-assembled peptide-gold nanoclusters with siRNA targeting telomeric response to enhance radiosensitivity in lung cancer cells.

Moro, S. Omrani, M. Erbek, S. Jourdan, M. Vandekerckhove, V. I. Nogier, C. Vanwonterghem, L…

Small Science 2024 Lung cancer cells resistant to radiotherapy present a significant clinical challenge. Stable telomeric structures, maintained by the TRF2 protein, play a critical role in protecting cells from ionizing radiation. Reduced TRF2 expression increases DNA dama

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Serum IGF1 Is a Prognostic Marker for Resistance to Targeted Therapies and a Predictive Marker for Anti-IGF1 Receptor Therapy in Melanoma

Castillo-Ferrer, C. Marguet, T. Vanwonterghem, L. Erbek, S. Chuffart, F. Mouret, S. Messai, S. T.…

J Invest Dermatol 2024 Institute for Advanced Biosciences, INSERM U1209, CNRS UMR5309, Grenoble Alpes University, Grenoble, France; Ecole Pratique des Hautes Etudes, PSL Research University, Paris, France. Institute for Advanced Biosciences, INSERM U1209, CNRS UMR5309, Grenobl

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3D-Printed Osteoinductive Polymeric Scaffolds with Optimized Architecture to Repair a Sheep Metatarsal Critical-Size Bone Defect

Garot, C. Schoffit, S. Monfoulet, C. Machillot, P. Deroy, C. Roques, S. Vial, J. Vollaire,…

Adv Healthc Mater 2023 The reconstruction of critical-size bone defects in long bones remains a challenge for clinicians. A new osteoinductive medical device is developed here for long bone repair by combining a 3D-printed architectured cylindrical scaffold made of clinical-gra

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Lipoprotein interactions with water-soluble NIR-II emitting aza-BODIPYs boost the fluorescence signal and favor selective tumor targeting

Kalot, G., Godard, A., Busser, B., Bendellaa, M., Dalonneau, F., Paul, C., Le Guével, X.,…

Biomater Sci 2022

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Nos activités en images

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Nos technologies

  • Culture cellulaire 2D et 3D (sphéroïdes et organoïdes)
  • Modèle in vivo sur membrane chorioallantoïde (CAM) de poulet
  • Modèles animaux
  • Imagerie NIR in vivo
  • Chirurgie guidée par l’optique
  • Radio, photo, neutron thérapies