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 74 86 81

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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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Combined physical and biological contributions to radiotherapy enhancement by Lu-based nanoscintillators in pancreatic cancer models.

Stelse-Masson, S., Lytvynenko, X., Bedregal-Portugal, K., Aubrun, C., Lavaud, M., Kadri, M., Jacquet, T., Moriscot,…

Nanotheranostics 2025 Methods: In this paper, we study the ability of Lu 3 Al 5 O 12: Pr@ SiO 2, a lutetium-based nanoscintillator, to exert a radiation dose-enhancement effect in two human pancreatic cancer cell models, namely PANC-1 and MIA PaCa-2. Results: Lu 3 Al 5 O 12:

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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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Monomer Versus Dimer of Cationic Ir(III) Complexes for Photodynamic Therapy by Two-Photon Activation: A Comparative Study.

Barta, A., Vanwonterghem, L., Lavaud, M., Molton, F., Micouin, G., Bulin, A. L., Banyasz, A.,…

ACS Appl Bio Mater 2025 Iridium(III) complexes have been recognized as promising candidates for two-photon sensitized photodynamic therapy (PDT). In this context, we report on the study of two complexes: a monomer (IrL(1)) and a dimer (Ir(2)L(2)). Both complexes possess 2-phenyl

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Multifunctional micro/nano-textured titanium with bactericidal, osteogenic, angiogenic and anti-inflammatory properties: Insights from in vitro and in vivo studies

Ziegelmeyer, T. Martins de Sousa, K. Liao, T. Y. Lartizien, R. Delay, A. Vollaire, J.…

Mater Today Bio 2025 Titanium (Ti) is widely used as an implantable material for bone repair in orthopedics and dentistry. However, Ti implants are vulnerable to bacterial infections, which can compromise patient recovery and lead to implant failure. While a controlled inflam

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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, C. I., Nogier, C., Vanwonterghem, L.,…

Small Science 2025 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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The physicochemical and biochemical mechanisms of porphyrinoid-mediated radiodynamic therapy.

Leo, S., Carigga Gutierrez, N. M., Bulin, A. L., Coll, J. L., Sancey, L., Habermeyer,…

Eur J Med Chem 2025 Radiotherapy is the standard treatment for nearly 60 % of cancer patients. Despite advancements such as brachytherapy, stereotactic radiotherapy, and intensity-modulated radiotherapy, further improvements in efficacy and safety are needed. Radiodynamic th

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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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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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NIR-II Aza-BODIPY Dyes Bioconjugated to Monoclonal Antibody Trastuzumab for Selective Imaging of HER2-Positive Ovarian Cancer.

Godard, A., Kalot, G., Privat, M., Bendellaa, M., Busser, B., Wegner, K. D., Denat, F.,…

J Med Chem 2023 Using fluorescence-guided surgery (FGS) to cytoreductive surgery helps achieving complete resection of microscopic ovarian tumors. The use of visible and NIR-I fluorophores has led to beneficial results in clinical trials; however, involving NIR-II dyes s

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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
  • Microscopie Multi-élémentaire LIBS sur tissus En savoir plus