26
© Cancéropôle CLARA L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER © Cancéropôle CLARA NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW IMMUNE- CHEMOTHERAPEUTIC STRATEGIES Eyad ALMOUAZEN Maître de Conférence UCBL, ISPB-Faculté de Pharmacie LAGEPP CNRS UMR 5007

NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW IMMUNE-

CHEMOTHERAPEUTIC STRATEGIES

Eyad ALMOUAZEN

Maître de Conférence

UCBL, ISPB-Faculté de Pharmacie

LAGEPP CNRS UMR 5007

Page 2: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

GEPHARM : PHARMACEUTICAL ENGINEERING

FORUM du CLARA 24-5 avril 2019

New pharmaceutical dosage forms

• Design and development of drug delivery systems (nanoparticles, nanocapsules, nanoemulsions, liposomes etc..)

Development of manufacturing processes

• Nano and microencapsulation

• Conventional forms (tablets, capsules…)

Biopharmacy

• Oral, parenteral and topic (skin penetration and absorption control) administration

Diagnostic tools

• Particles functionalization and biomolecules association

Scale-up study

Page 3: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

POLYMERIC NANO-DELIVERY SYSTEM

• Interacting with immune cells

• Sustaining anticancer activity

• Reducing dose/frequency

• Exploring new mechanisms of action

Chemotherapy – Immunotherapy - Vaccine

• Nanoencapsulation of anticancer/ immunomodulating

agent with limited clinical use

• Evaluation of tumor-microenvironment contribution in

nanomedicine activity

• Introducing new administration form with enhanced

efficacy

FORUM du CLARA 34-5 avril 2019

Nanoprecipitation

(Fessi et al., 1986)

Nanocapsules

Stealthness

Page 4: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

NANO-DELIVERY SYSTEM OF CALCITRIOL• Poly(D,L-lactide) based nanocapsules (NP)

• NP were highly internalized by macrophages

FORUM du CLARA 44-5 avril 2019

In vitro In vivo

Macrophages internalized

and preserved NP over 10

days in co-culture model

NP sustained calcitriol

antiproliferative activity

on breast cancer cells

over 10 days in vitro

NP induced an indirect

longer cytotoxic activity

via the macrophages

DayALMOUAZEN et al., Int J Pharm 2012

Nicolas et al., Int J Pharm 2018

Nicolas et al., Cancers submittedAnticancer Antibodies team

Dr. Lars Petter Jordheim

Page 5: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

FUNDING PROGRAM

• ITMO Cancer

• INCA - Projets libres de Recherche

• La Ligue - Projet Pluri Equipes (PPE)

FORUM du CLARA 54-5 avril 2019

Conceptualization

• Anticancer agent

• Immunomodulateur

• New target

Delivery system

• Formulation

• Physicochemical characterization

• Biopharmaceutical studies

• Biological evaluation

Evaluation

• Mechanistic study

• Models

Industrial transfer

Eyad ALMOUAZEN

[email protected]

Anticancer Antibodies team

Dr. Lars Petter Jordheim

Page 6: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

Bâtiment Domilyon – 5ème étage321 avenue Jean Jaurès F69007 LYON

www.canceropole-clara.com04 37 90 17 10 - [email protected]

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

Page 7: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

SIGNETMEDICINE THROUGH NETWORK BIOLOGY

Project in maturation at SATT Linksium, supported by CNRS

Page 8: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

Apprehend cellular signalling

to understand pathologies and cure them

?

[email protected]

SigNet - Medicine through Network BiologyProject in maturation at SATT Linksium, supported by CNRS

Page 9: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

Sourcing- Manual

- Automatic mining

Signalling map- Drafted

- Consolidated (AI)

Targeting mapDrug overlay

Diseases mapPathology and tissu

specificity

Signalling Perturbation Models

+ +

Applications- Biomarker discovery & diagnostics,

- Side effects, Drug repurposing &

combinations,

- Patient clustering,

- Chronotherapeutics.

Benefits- Re-valorization of IP,

- Propose new therapies at lower cost,

- Improve relevance of biomarkers,

- Clinical trials: Personnalize, predict &

decrease risks.

=

Cellular Signalling maze

is poorly understood

? ?

?

?

?

?

??

?

Why ?Missing architecture

& hierarchy

SigNet - Medicine through Network BiologyProject in maturation at SATT Linksium, supported by CNRS

Our vision

[email protected]

Page 10: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

Sourcing- Manual

- Automatic mining

Signalling map- Drafted

- Consolidated (AI)

Targeting mapDrug overlay

Diseases mapPathology and tissu

specificity

Signalling Perturbation Models

+ +

Applications- Biomarker discovery & diagnostics,

- Side effects, Drug repurposing &

combinations,

- Patient clustering,

- Chronotherapeutics.

Benefits- Re-valorization of IP,

- Propose new therapies at lower cost,

- Improve relevance of biomarkers,

- Clinical trials: Personnalize, predict &

decrease risks.

=

Signalling perturbation

SigNet - Medicine through Network [email protected]

Our vision

Time lapse

Prediction of signalling

outcomes

Robles, M., Boyault, C. et al., Science (2010); Lande-Diner, L., Boyault, C., et al., PNAS (2013); Petropoulos et al., J. Cell Science (2016); Lisowska et al.,

J.Cell.Science (2017); Vargas et al., Oncogene (2018); In preparation : Aureille et al.,; Kerjouan et al.,; Mrkonijc et al.,;

Page 11: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

COMBOREIN,MODÈLE PRÉCLINIQUE POUR LE CANCER

DU REIN

Odile FILHOL, Inserm U1036, UGA, CEA

Poster #54

Page 12: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

12

• INTRODUCTION

→ 45%

Métastases

Traitements

cliniques actuels:

• Opération

• TKI (Sunitib,

Temsirolimus,…)

• Immunothérapie

Peu d’effets des

métastases:

➔ Pas de biomarqueur

prédictif

➔ Résistance

➔ Efficacité dans 20%

des cas

Recherche de nouvelles

thérapies ciblées:

Thérapie combinatoire

➔ PCT/EP2016/072458 US patent

ATM

CK2

Ku60019

CX-4945

0

10

20

30

40

50

60

% C

ell

gro

wth

inhib

itio

n

786-O VHL-

**Synergie

Ku Cx Ku+Cx

Ku+CxCTRL

2D

3D

Criblage sur cellules 786-O :

• RESULTATS

Page 13: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

13

Partnaire 2

CHUGA

Urologie

J-L Descotes

Partnaire 1

INSERM U1036

CEA Grenoble

O Filhol

Données cliniques du patient

Tumeur Rénale

Répondeurs / non-répondeur

COMBOREINNCT03571438

Etude préclinique

sur 100 tumeurs

rénales

2017-2023

CTRL Thérapie

actuelle

KU + CX

3 jours

Test de viabilité

Traitement à la carte

Culture organotypique

Page 14: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

STADE DE DÉVELOPPEMENT, DE VALIDATION• Brevet PCT/EP2016/072458 US patent

• validation ex vivo sur 30 tumeurs humaines,

• Organoïdes tumoraux

• Valider la méthode ex vivo / in vivo( PDX)

• D’autres tests compagnons (RNAseq, Biomarkers,…)

• D’autres tumeurs solides 14

Test de viabilité

et quantification

Culture et

traitement des coupes D

MS

O

PA

ZO

SU

N

TE

M

KU

CX

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

Y L 0 2 4 B

De

ad

ce

lls

(%

)

Traitement des

souris

Taille des tumeurs

CX4945 KU60019

combinaison

Test de viabilité

Page 15: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

15

Oncostarter?

Valider,repositionner

cette méthode

Proposer le modèle pré-

clinique à des start-up

Approcher des big-Pharmas pour

tester de nouvelles molécules

??

PARTENARIATS RECHERCHÉS

Page 16: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

BORON-10 VECTORIZATION IN TUMOR CELLS: FOR NEUTRON CAPTURE THERAPY

Ghadir KALOT

Dr. Lucie SANCEY, Dr. Jean-Luc COLL

Page 17: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY: PRINCIPLE

FORUM du CLARA 174-5 avril 2019

Alpha particle

7Li recoil nucleus

10B -nucleus

4-5 µm

210 keV/µm

9-10 µm

163 keV/µm

Neutron

Epithermal

Thermal

IV

infusion

Boron accumulation

in the tumor

1) Boron-10 vectorization in tumor 2) Neutron exposition

Page 18: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

INNOVATIVE BORON-BASED NANOCOMPOUNDS

FORUM du CLARA 184-5 avril 2019

• Current limitations of boron-neutron capture therapy

Weak tumor accumulation Poor number of Boron-atom

• Objectives Develop and evaluate the efficacy of innovative boron-

containing nanocompounds for efficient BNCT

Hyaluronic Acid(HA)

T

Thermosensible co-polymer

Crosslinking

Encapsulation

HA-nanogel

Boron

containing

compounds

i.

ii.

iii.

Prof. R. Auzély18

Page 19: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

HA-BSH

FORUM du CLARA 194-5 avril 2019

Distribution

A375

BNCT efficacy

Efficient cell internalization and tumor uptake

BNCT efficacy under neutron exposure

without any 10B enrichment

HA

A375 tumor-bearing mice

Ctl T°

Neu

V122 + N

eu

V123 + N

eu0

20

40

60

80

100

Data 1

Tum

or w

eigh

t (m

g)

Page 20: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

IN PROGRESS: THERANOSTIC BORON NANOCOMPOUNDS

FORUM du CLARA 204-5 avril 2019

Under development:

Neutron session

June-July 2019

U87MGBODIPY

HA

Thermosensible co-polymer

HA-nanogel

T Crosslinking

Encapsulation

i.ii.

iii.

HA-nanogel

T Crosslinking

Encapsulation

BODIPY-10B-BSH

complex

i.ii.

iii.

HA

Thermosensible co-polymer

Page 21: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

FORUM du CLARA 21

IAB GrenobleJean-Luc COLL

Lucie SANCEY

Benoit BUSSER

Malika DAKIR

Ghadir KALOT

Veronique JOSSERAND

Rachel AUZELY-VELTY

Vanina COSENZA

Simon CONINX

Christine GOZE

Ewen GODIO

Amélie GODARD

Ulli KÖSTER

Torsten SOLDNER

Grants ANR-11-INBS-0006 (FLI)

Interdisciplinary CNRS (ISOTOP) programs

Page 22: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

L'INNOVATION AU SERVICE DE LA LUTTE CONTRE LE CANCER

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

ENDOSWIR: IDENTIFICATION PAR IMAGERIE SWIR DES MARGES TUMORALES DANS LES

CANCERS DES VOIES AÉRIENNES DIGESTIVES SUPÉRIEURES (VADS)

Patricia LE COUPANEC, CEA-LETI

Page 23: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

FORUM du CLARA 234-5 avril 2019

LE BUT DU PROJET EST…

Contexte :▪ Cancers VADS, 6eme mondial en terme de fréquence

▪ Chirurgie et analyse marges d’exérèse par examen histopathologique extemporané

▪ Délai de chirurgie, manque de sensibilité et possibilité de résection insuffisante

Objectif :Développer un prototype portable d’aide au

chirurgien par imagerie pour identifier les

limites de résections des tumeurs

Solution / Originalité :➢ Imagerie multispectrale en SWIR

➢ Accès à la composition des tissus (eau, lipides, protéines)

➢ Pas d’agents de contraste exogènes

➢ Caméra SNAKE de SOFRADIR non refroidie et compacte

->> Evolution pour endoscopie bi-modale lumière blanche/SWIR

Source

Illumination

Caméra SWIR

SNAKE

PC

contrôles

traitements

affichage

Echantillon

BANC OPTIQUE PORTABLE

Page 24: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

LE PROJET RÉUNIT LES PARTENAIRES SUIVANTS

FORUM du CLARA 244-5 avril 2019

Développement de systèmes optiques d’imagerie

et de mesures pour l’analyse des tissus

Leader mondial en design et fabrication

de senseurs matriciels infrarouges

Biologistes, chimistes et chirurgiens

Modèles souris orthotopiques

Plateforme imagerie in vivo du petit animal

Centre de référence REFCOR et coordinateur

des RCP pour cancers Tête et Cou

Page 25: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

STADE DE DÉVELOPPEMENT, DE VALIDATION

FORUM du CLARA 254-5 avril 2019

Tumour

Skin

Blood

vessel

Normal

tissue

Page 26: NANOPARTICLE-MACROPHAGE INTERACTION TOWARDS NEW …

© C

ancéro

pôle

CLA

RA

PARTENARIAT RECHERCHÉ

FORUM du CLARA 264-5 avril 2019

➢ Identifier des équipementiers médicaux et experts:

▪ pour implémenter l’imagerie SWIR en endoscopie visible

▪ pour applications à d’autres cibles de cancers

➢ Trouver des relais de financement:

▪ pour poursuivre développement et valorisation de notre imagerie SWIR

▪ Dépôt H2020 – ICT05 RIA: projet ARTIST