Étude multiparamétrique de la bio-toxicité et bio-distribution des nanoparticules AGuIX® sur des modèles innovants de cultures 3D MucilAirTM et OncoCilAirTM

Le cancer broncho-pulmonaire demeure un problème de santé publique. Le gold standard du traitement est la chirurgie pouvant être remplacée et/ou associée à de la radiothérapie. La contrainte principale étant les effets délétères de la radiothérapie sur le tissu sain environnant. L’utilisation de nouveaux agents radio-sensibilisants de haut numéro atomique tels que le gadolinium (Z = 64) offre un nouveau potentiel thérapeutique, afin d’augmenter l’efficacité de l’irradiation, tout en limitant la dose locale. Les nanoparticules AGuIX® à base de gadolinium sont de nouveaux composés théranostiques (ciblage tumoral versus action radio-sensibilisante) dont il est crucial d’évaluer leur toxicité, ainsi que leur comportement cellulaire in vitro et in vivo [1], [2]. Nous avons utilisé des modèles innovants de culture 3D normaux (MucilAirTM, Epithélix) et tumoraux (OncoCilAirTM, OncoTheis), représentatifs de l’épithélium respiratoire humain [3], [4]. Ces modèles cellulaires ont été exposés aux nanoparticules AGuIX® par des dépôts liquides en surface apicale, afin d’imiter une aérosolisation dans les voies respiratoires, ce qui représente une stratégie prometteuse pour cibler les tumeurs broncho-pulmonaires [5]. Nous avons utilisé une méthodologie multiparamétrique (microscopie versus cytométrie et ICP/Inductively Coupled Plasma Spectrometry) pour étudier leur bio-toxicité et internalisation. Les AGuIX® sont dépourvues de toxicité et capables de cibler préférentiellement les cellules tumorales en l’absence d’un effet EPR (Enhanced Permeability Retention effect) décrit in vivo, et ceci sans une fonctionnalisation spécifique de surface. Enfin, nous avons validé leur capacité radio-sensibilisante, lors d’une irradiation à 4 Gy dans le modèle tumoral OncoCilAirTM. Notre étude a permis de conforter le potentiel théranostique de ces nanoparticules AGuIX®. De plus, ces cultures humaines 3D MucilAirTM et OncoCilAirTM constituent des modèles in vitro de pointe permettant de s’affranchir éventuellement d’études in vivo ; et qui sont particulièrement bien adaptés pour des investigations nano-toxicologiques et pré-cliniques en thérapie ciblée.