Chapitre 1 :
Figure 1.1 : Acquisitions IRM dans un cas de suspicion de glioblastome (Source : Imaging
Consult) 6
Figure 1.2 : Activation du témozolomide à pH physiologique et action cytotoxique à l’ADN 8 Figure 1.3 : Courbes de Kaplan-Meier de la probabilité de survie globale en fonction du traitement (D’après : Stupp et al. 2005) 9 Figure 1.4 : Le système nerveux central est isolé et protégé des toxines de la circulation générale par trois barrières physiologiques naturelles 12 Figure 1.5 : Coupe transversale d’un capillaire à proximité du système nerveux central mettant en évidence la structure de la barrière hématoencéphalique 14 Figure 1.6 : Indication du Gliadel® dans le traitement du glioblastome 16
Chapitre 2 :
Figure 2.1 : Various mechanisms of action of antineoplastic drugs on DNA:
(A) Intercalation of doxorubicin between strands of DNA double helix 41 (B) Methylation of DNA by temozolomide 42 (C) Cross-linking of DNA induced by complexation with cisplatin 42 Figure 2.2: FDA-approved platinum derivatives for cancer treatment 44 Figure 2.3: Main mechanisms of cell resistance to alkylating agents and platinum derivatives 45 Figure 2.4: Advantages of nanovectorization of alkylating agents or platinum derivatives over traditional regimens 75 Chapitre 3 :
Figure 3.1 : Etapes de synthèse d'un macroagent de contraste IRM sur la base d’un copolymère biséquencé amphiphile α-acétal-PEO-b-PCL 92 Figure 3.2 : Synthèse et fonctionnalisation d’un copolymère PEO-b-poly[(carbonate- CO2PhF5)–co–(ε-CL)] 93
viii
Figure 3.4 : Spectre RMN 1H dans le toluène deutéré de l’α-acétal-PEO-OH synthétisé (A)
avant et (B) après addition d’isocyanate de trichloroacétyle à 250 MHz 104 Figure 3.5 : Spectre RMN 1H du copolymère (A) α-acétal-PEO
116-b-PCL16 et (B) α-aldéhyde-
PEO116-b-PCL16 (TMS, 400 MHz, CDCl3) 107
Figure 3.6 : Spectres RMN (A) 1H et (B) 19F du carbonate-CO
2PhF5 (TMS, 400 MHz, CDCl3)
111 Figure 3.7 : Spectre RMN 1H des copolymères (A) PEO
120-b-poly[(carbonate-CO2PhF5)5–co–
(ε-CL)6] (TMS, 400 MHz, CDCl3) (B) PEO120-b-poly[(carbonate-spacer-OH)5–co–(ε-CL)6]
(TMS, 400 MHz, D2O), (C) PEO120-b-poly[(carbonate-spacer-COOH)5–co–(ε-CL)6] (TMS,
400 MHz, DMF) 118
Figure 3.8 : Suivi de stabilité dans le temps des nanoparticules polymère 121 Figure 3.9 : Imagerie par MET de nanoparticules PEO-b-PCL : (A) blanches, et (B) décorées en leur surface de gadolinium après dilution au cinquantième 121 Figure 3.10 : Images d’un phantom constitué de nanoparticules de DTPA(Gd3+)PEO-b-PCL
en solution à différentes concentrations dans le plasma obtenues par IRM à 7 T, 25 °C (A) Image pondérée T2 (TE = 104 ms) et (B) cartographie T2 correspondante ; (C) image pondérée
T1 (TR = 3 s) et (D) cartographie T1 correspondante Les différents échantillons correspondent
à des concentrations en gadolinium de : (1) 0,714 mM, (2) 0,476 mM, (3) 0,357 mM, (4) 0,286 mM, (5) 0,0714 mM, (6) 0 mM (plasma), (7) 0 mM (eau) 125 Figure 3.11 : Etude de relaxométrie des nanoparticules DTPA(Gd3+)PEO-b-PCL dans le
plasma 125
Figure 3.12 : Images axiales pondérées T2du cerveau d’un rat 30 minutes après injection par
CED de nanoparticules polymère décorées de Gd-DTPA 129 Figure 3.13 : Images coronales pondérées T1 du cerveau d'un rat 30 minutes après injection
par CED de nanoparticules polymère décorées de Gd-DTPA 130 Figure 3.14 : Cartographies T1 de cerveaux de rats en axiale 30 minutes, 17 heures, 72 heures
et 96 heures après injection de nanoparticules polymère décorées de Gd-DTPA 131 Figure 3.15 : Imagerie par MET de nanoparticules PEO-b-poly[(carbonate-spacer-COOH)– co–(ε-CL)] réticulées sur le cisplatine 134 Figure 3.16 : Principe de l'analyse du suivi individuel de particules (NTA) (adapté de la documentation technique de Malvern) 140
ix
Chapitre 4 :
Figure 4.1: Scheme of the synthesis process: (A) Successive ring-opening polymerization of carbonate-CO2PhF5 and ε-CL from the terminal hydroxyl group of α-acetal-PEO-OH and
further functionalization, (B) Anchorage of the NH2-Bn-DTPA(Gd3+) complex on the α chain-
end of the copolymer 167 Figure 4.2: SEC chromatograms of: (A) the synthesized α-acetal-PEO-OH and the triblock copolymer α-acetal-PEO-b-poly(carbonate-CO2PhF5)-b-PCL in THF, and (B) the functionalized
tribloc copolymer α-acetal-PEO-b-poly(carbonate-spacer-COOH)-b-PCL in DMF 169
Figure 4.3: 1H NMR spectrum of α-acetal-PEO-OH in deuterated toluene at 250 MHz 169
Figure 4.4: 1H NMR spectrum of α-acetal-PEO-b-poly(carbonate-CO
2PhF5)-b-PCL (TMS,
400 MHz, CDCl3) 171
Figure 4.5: 1H NMR spectrum of α-acetal-PEO-b-poly(carbonate-spacer-COOH)-b-PCL
(TMS, 400 MHz, CDCl3) 174
Figure 4.6: Cisplatin activation by aquation within cells and resulting hydrated forms 175 Figure 4.7: Cross-linking of activated cisplatin with carboxylate functional groups of DTPA(Gd3+)-PEO-b-poly(carbonate-spacer-COO-)-b-PCL copolymer 176
Figure 4.8: TEM micrographs of (A) 4.12 ± 0.5 wt% and (B) 20.0 ± 2.5 wt% cisplatin-loaded cross-linked polymeric nanoparticles 180 Figure 4.9: T2-TurboRARE axial MRI sequence of serial transections of the brain in the
antero-posterior axis showing: (A) the tumor of a control mouse 24 hours after injection of a 5% glucose solution, (B) and (C) the distribution of Gd-DTPA nanoparticles (1.97 µM) in the tumor and in the associated tumor margins respectively one hour and 24 hours following CED infusion, (D) an enlargement of the AP2 slice 183 Figure 4.10: Cumulative platinum released profiles from 8.66 ± 1.1 wt% cisplatin-loaded cross-linked nanoparticles according to the medium acidity 184 Figure 4.11 : Overall survival of glioblastoma cells after an 18 hour-exposure to different copolymer concentrations 187 Figure 4.12: Time course of: (A) intracellular platinum accumulation from free cisplatin and (B) subsequent formation of Pt-DNA adducts, (C) intracellular platinum accumulation from 8.51 ± 0.4 wt% cisplatin-loaded cross-linked polymeric nanoparticles and (D) subsequent formation of Pt-DNA adducts in human glioblastoma cell lines 191 Figure 4.13: Comparative time course of: (A) intracellular platinum accumulation, (B) subsequent formation of Pt-DNA adducts, and (C) relative intracellular platinum amount distributed to DNA in human glioblastoma cells depending on the drug form For purposes of clarity, and since inter-variability between both cell lines has already been discussed previously, statistically significant differences were only mentioned while comparing the impact of the form of the drug 193
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Chapitre 5 :
Figure 5.1 : Viabilité (A) des cellules U-87MG et (B) des cellules U-251MG en fonction de la concentration en cisplatine et de son mode de vectorisation 204 Figure 5.2 : Cinétique (A) de l’accumulation intracellulaire de composés platinés, de la formation (B) d’adduits à l’ADN et (C) d’adduits à la mitochondrie après traitement des cellules U-87MG et U-251MG avec une solution clinique de cisplatine 208 Figure 5.3 : Comparaison, suivant le mode de vectorisation du cisplatine, et après 48 heures de traitement, (A) de l’accumulation intracellulaire de composés platinés, de la formation (B) d’adduits à l’ADN et (C) d’adduits à la mitochondrie 209 Figure 5.4 : Impact de la vectorisation du cisplatine sur sa distribution au sein de la cellule
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