Etude de l'effet radio-sensibilisant de nanotubes de carbone dans le modèle de glioblastome canin spontané, en vue d'un développement chez l'Homme - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Study of the radiosensitizing effect of carbon nanotubes in spontaneous canine glioblastoma model, with a view to development in humans

Etude de l'effet radio-sensibilisant de nanotubes de carbone dans le modèle de glioblastome canin spontané, en vue d'un développement chez l'Homme

Résumé

Despite several aggressive and multimodal treatments, gliomas represent the most frequent brain tumor with the worst prognostic associated. In order to enhance median survival, researchers are looking for optimization of radiotherapy (RT) for glioblastoma (GBM). In this context, the use of carbon nanotubes (CNTs) is promising: in addition to being potentially radio-sensitizing, CNTs containing gadolinium (Gd) can help to better define the tumor target volume in Magnetic Resonance Imaging (MRI). Unlike the current study model of the mouse with its number of limitations, dog is a particularly suitable model because it can spontaneously develop a GBM of sufficient size to use the same RT and imaging equipment as in human medicine, facilitating thus the direct transposition of methods. This study therefore aims to validate the relevance of cell models of canine GBM in comparative radiation oncology by characterizing 5 cell lines of canine glioma and to assess the capacity of CNTs to radio-sensitize canine GBM lines. Study of these 5 canine cell lines shows numerous analogies between dogs and humans. Cell morphology is identical, such as doubling time, clonality test and karyotype. Immunohistochemical study of surface proteins, directly on cell lines and after stereotaxic injection in mice also reveals close similarity. Radiosensitivity profile of glial cells between human and dog is alike. CNT penetration into tumor cells is demonstrated using two-photon microscopy. Therefore, further studies are needed to demonstrate a radiosensitizing effect of CNTs. Laser excitation of CNTs with bi-photon microscope showed an interesting photothermal effect which could be further explored in further studies. The canine model and carbon nanotubes have provided interesting results which are elements of interest in the study of gliomas.
Les gliomes représentent les tumeurs primaires les plus fréquentes du système nerveux central avec le pronostic le plus mauvais, malgré une prise en charge précoce associée à un traitement agressif et multimodal. De nouvelles thérapies sont donc à l'étude afin d'améliorer la médiane de survie des patients. Parmi ces pistes de recherche, l'optimisation de la radiothérapie (RT) du glioblastome (GBM) est un enjeu majeur. Dans ce contexte, l'utilisation de nanotubes de carbone (NTC) est prometteuse : en plus d'être potentiellement radio-sensibilisants, les NTC contenant du gadolinium (Gd) peuvent aider à mieux délimiter le volume cible tumoral en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Contrairement au modèle d'étude actuel qu'est la souris avec un certain nombre de limites, le chien est un modèle particulièrement adapté car il peut spontanément développer un GBM d'une taille suffisante pour utiliser le même matériel de RT et d'imagerie qu'en médecine humaine, facilitant ainsi la transposition directe des méthodes. Cette étude vise donc à valider la pertinence de modèles cellulaires de GBM canins en radio-oncologie comparée en caractérisant 5 lignées cellulaires de gliome canin et à évaluer la capacité des NTC à radio-sensibiliser des lignées de GBM canins. L'étude de ces 5 lignées cellulaires canines a montré de nombreuses analogies entre le chien et l'homme. La morphologie des cellules est identique, de même que le temps de doublement, le test de clonalité et le caryotype. L'étude immunohistochimique des protéines de surface, sur les lignées cellulaires et après injection stéréotaxique sur des souris révèle aussi une similarité étroite. Les cellules gliales canines et humaines ont un profil de radiosensibilité similaire. La pénétration des NTC au sein des cellules tumorales a pu être mis en évidence à l'aide de la microscopie bi-photonique. Des études complémentaires sont nécessaires pour démontrer un effet radiosensibilisant des NTC. L'excitation laser des NTC lors de l'observation au microscope bi-photonique a montré un effet photothermique intéressant qui pourrait être approfondi au cours d'études ultérieures. Le modèle canin et les nanotubes de carbone ont fourni des résultats intéressants, qui en font des éléments d'intérêt dans l'étude des gliomes.

Domaines

Cancer
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03141721 , version 1 (15-02-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03141721 , version 1

Citer

Benjamin Cartiaux. Etude de l'effet radio-sensibilisant de nanotubes de carbone dans le modèle de glioblastome canin spontané, en vue d'un développement chez l'Homme. Cancer. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2020. Français. ⟨NNT : 2020TOU30133⟩. ⟨tel-03141721⟩
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