innovative therapeutic strategies for Wilson's disease
Stratégies thérapeutiques innovantes pour le traitement de la maladie de Wilson
Résumé
Lipid nanoparticles for the targeting delivery of copper chelator : application to Wilson diseaseWilson disease is is a genetic disorder of copper metabolism. Mutations on atp7b gene, encoding for a copper ATPase, result in toxic copper accumulation mainly in the liver. Actual copper chelating therapies, using D-Penicillamine (Trolovol®) and triethylenetetramine (Trientine®), present many side effects resulting in poor compliance of the treatment.Previously in the SyMMES laboratory, a copper chelator has been developed to specifically chelate the hepatic excess copper. This pro-drug, based on a bioinspired copper chelator Cu(I) specific, has been functionalized by N-acetyl-D-galactosamine (GalNAc) sugars to be specifically recognized by asialoglycoproteine receptors (ASGPr).In this project, we propose an alternative strategy taking advantage of nanoparticles. Nanostructured Lipid Carriers (NLC) developed in the DTBS team (Lipidots®) were used as carrier for a lipophilic version of the copper chelator previously developed. The NLC's surface has been functionalized with GalNAc units to specifically target hepatic cells via ASGPR. The first part of this work focuses on NLC functionalization with GalNAc and its quantification using UPLC-ELSD system. Internalization of NLC has been evaluated by flow cytometry. Interaction between functionalized NLC and a lectin model were performed by SPR in collaboration with IBS. In the second part of this work, encapsulations of lipophilic versions of the copper chelator were quantified by HPLC coupled with SPE extraction. The ability of loaded NLC to deliver an efficient copper chelator has been evaluated on two different hepatic cell types (wild type and atp7b knock out) in collaboration with LCBM.
Nanoparticules lipidiques pour la délivrance ciblée de chélateurs du cuivre : application à la maladie de Wilson. La maladie de Wilson est l’une des principales anomalies génétiques du métabolisme du cuivre chez l’homme. Des mutations au niveau du gène codant pour une ATPase à cuivre (ATP7B) entrainent une accumulation de cuivre à un niveau toxique dans les cellules du foie (hépatocytes) et le cerveau. Les traitements actuels principalement la D-Penicillamine (Trolovol®) et la triéthylènetétramine (Trientine®) sont des chélateurs de cuivre et permettent de stimuler son excrétion dans les urines. Cependant, ces traitements présentent un certain nombre d’effets indésirables entrainant une faible compliance.Précédemment au laboratoire SYMMES, un chélateur de cuivre a été développée afin de piéger efficacement le Cu(I) présent en excès dans les hépatocytes. Ce promédicament est basé sur un chélateur bioinspiré, spécifique du cuivre au degré d’oxydation +1, fonctionnalisé à des sucres N-acétyl-D-galactosamine (GalNAc) pour la reconnaissance spécifique par les récepteurs aux asialoglycoprotéines (ASGPR).Dans la cadre de ce projet de thèse, une approche originale a été envisagée et consiste à utiliser des nanoparticules lipidiques (NLC, Lipidots®) développées au laboratoire DTBS contenant un analogue lipophile d’un chélateur de cuivre et dont la surface est fonctionnalisée par des unités GalNAc pour la délivrance dans les cellules hépatiques. Une première partie de ces travaux de thèse a été consacrée à la fonctionnalisation par des GalNAC à la surface des nanoparticules. Après formulation en présence de surfactants fonctionnalisés par des GalNAc et quantification par UPLC-ELSD, l'internalisation de ces nanoparticules a été évaluée par cytométrie en flux. L'interaction de ces nanoparticules avec une lectine modèle a été réalisé par SPR en collaboration avec l'IBS. Dans une deuxième partie, l'encapsulation de chélateurs lipophiles a été évaluée par HPLC couplé à l'extraction en phase solide (SPE). L’aptitude de ces nanoparticules à libérer le chélateur et à piéger le cuivre ont été évalués sur deux types de cellules hépatiques (sauvages et sans ATP7B) en collaboration avec le laboratoire LCBM.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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