2.3. Le ciblage des cancers du cerveau à travers la
barrière hémato encéphalique.
Grace au ciblage on a pu parvenir à traverser la BHE
pour le traitement des cancers du cerveau .Le Neuroblastome (NB) est la tumeur
solide extra-crânienne la plus fréquente chez l'enfant. Dans les
stades avancés de la maladie, le pronostic est médiocre et les
traitements ont une efficacité limitée cependant, les NM peuvent
apporter une solution à cet échec thérapeutique
[16].
? Fenretinide Immunoliposomal: un nouveau
médicament anti-tumorale du neuroblastome humain.
L. Raffaghello Children's Hospital Italy&
University of South California USA 2003 [24].
Le fenretinide de rétinoïde synthétique
(HPR) induit une apoptose dans NB et des lignées cellulaires de
mélanome. On a signalé dans une potentialisation in vitro des
effets cytotoxiques sur les cellules de mélanome lorsque le PA est
incorporé dans des immunoliposomes GD2 ciblées
(anti-GD2-SIL-HPR).
In vitro, anti-GD2-SIL-HPR a présenté
une sélectivité accrue et l'efficacité dans l'inhibition
de la prolifération cellulaire du NB par l'induction de l'apoptose en
comparaison avec le PA libre.
In vivo, dans un modèle métastatique de
NB l'anti-
GD2-SIL-HPR inhibe complètement
le
développement de métastases macroscopiques et
microscopiques par rapport aux témoins. Cependant, l'effet antitumorale
similaire, mais nettement moins puissant a été observé
également chez les souris traitées avec immunoliposomes anti-GD2
sans HPR (anti-GD2-SIL-vierge) ou des anti-GD2 mAb seul. En outre, les
résultats démontrent clairement que, même si anti-GD2 mAba
eu un effet anti tumoral fort dans ce modèle in vivo, 100% de
curabilité a été obtenu seulement après un
traitement par anti-GD2-SIL-HPR (Fig31).
47
Figure 31: Kaplan-Meier survival curves of
CD1 nude/nude mice treated with different liposomal HPR formulations. The
animals (n 1/4 10 animals/group) were injected i.v. with 3 £ 106 HTLA-
230/mouse, and treated after 4 h with different HPR formulations for 5 days.
Treatments: control, HEPES Buffer pH 7.4 (); free HPR, 15 mg/Kg/total dose ();
SL-HPR, 15 mg/Kg/total dose(?);anti-GD2 mAb, 2 mg mAb/Kg/total dose mAb ( + );
anti-GD2-SIL-blank, 2 mg mAb/Kg/total dose ( X ); anti-GD2-SIL-HPR, 15 mg
HPR/Kg/total dose and 2 mg mAb/Kg/total dose (). The experiment has been
repeated three times with similar results.
Chapitre III Essais
Précliniques
Figure 33: Anti-tumor efficacy of various DOX
formulations evaluated by relative tumor volume. Nude mice bearing U87 armpit
tumor were given physiological saline, free DOX, DOX-loaded LS and DOX-loaded
ClTx-LS of 5 mg/kg DOX via tail vein every 3 days for 3 times, respectively.
Each dose was indicated by a bold arrow. Relative tumor volume=tumor
volume/primary tumor volume. Data represented as mean#177;SD (n=6). *PN0.5,
**Pb0.005, ***Pb0.001 vs saline; ÄPb0.005 vs LS.
48
Figure 32: In vivo fluorescent
images of U87 tumor bearing mice of orthotopic model given physiological
saline, free DiR, DiR-loaded LS, and DiR-loaded ClTx-LS via tail vein, 4 h (A),
6 h (B) and 24 h (C) after administration, respectively, and ex vivo
fluorescent image of brains (D) after 24 h. Rightmost figure: H&E
stained excised brains of the mice after in vivo imaging, exhibiting
the infiltrative growth pattern of glioma cells.
? Ciblage des Canaux de chlorure des gliomes du
cerveau par des Liposomes chargés en doxorubicine modifiés par la
chlorotoxin.
Peking University, ChinaY. Xiang 2011 [25].
Le chlorotoxine(CLTX), est un peptide dérivé de
scorpion, et qui présente une spécificité
élevée aux gliomes, était fixé au liposomes100 nm
chargé de DOX CLTX (DOX) afin de cibler le gliome
cérébral. ? In vitro la distribution uniforme, l'haute
efficacité d'encapsulation et la capacité de charge
adéquate des sondes fluorescentes et médicament
anticancéreux a été démontré
quantitativement par le spectro-photo-fluoromètre et la
cytométrie en flux et qualitativement par la microscopie confocale ainsi
CLTX facilite l'absorption et la cytotoxicité des liposomes pour les
trois lignées cellulaires de gliome et une endothéliale
(Fig32).
? Chez les souris BALB /c portant des xénogreffes de
tumeur U87.Les liposomes CLTX modifié montré plus d'accumulation
dans les tumeurs intracrâniennes, une inhibition de la croissance
tumorale élevée et une toxicité inférieur du sang
(Fig33).
Chapitre III Essais
Précliniques
? Liposomes chargés de Doxorubicine
modifiés par la Lactoferrine pour le traitement
des gliomes. Sichuan University chinaH. Chen
2011[26].
Dans cette étude, des liposomes procationique
chargé de la DOX et modifiés par la lactoferrine (DOX-LF-PCL) ont
été développé, l'effet thérapeutique pour le
gliome a été évaluée.
? In vitro, Le profil d'absorption de diverses
formulations DOX par le cerveau « cellules endothéliales BCEC et
des cellules de gliomeC6 » ont été étudiés par
le microscope confocal à balayage et cytométrie de flux
(Fig34).
? In vivo, Un modèle de tumeur
intracrânien chez le rat a été utilisé. Cinq groupes
de rats porteurs d'un gliome (n total = 50) ont été soumis
à trois cycles de 2,5 mg / kg de DOX dans différentes
formulations ou une solution saline normale (NS) et analysées
(Fig35).
Les résultats ont montré que, par rapport
à la solution DOX, les liposomes chargés de DOX (DOX-Lips),
DOX-PCLs et DOX-LF-PCLs ont montré une amélioration des
performances de l'efficacité d'absorption dans BCEC et des cellules
C6.
DOX-LF-PCLs pourrait considérablement prolonger le temps
de survie.
49
Figure 34: Antiproliferative curve of various
DOX formulations against C6 (n = 3, /P < 0.05, /P <
0.01, /P < 0.001 versus the DOX solution treatment; _P <
0.05, ___ P < 0.001 versus the conventional liposome treatment; __P <
0.01 versus the PCLs treatment, respectively).
Figure 35: Percentage of survival
(Kaplan-Meier plot) of rats with intracranially transplanted glioma C6 after
intravenous injection of 2.5 mg/kg DOX each on days 3, 6 and 12 using one of
the DOX preparations.
Chapitre III Essais
Précliniques
50
? Doxorubicine encapsulé par des
Dendrimeres PEGylés et conjugués avec RGD contre
le gliome, in vitro et in vivo.
Fudan University, China L. Zhangis2011 [27].
Arg-Gly-Asp (RGD) se sont des peptides ayant été
identifiés pour une forte affinité avec l'intégrine atb3
(molécule d'adhésion particulièrement connu pour son
rôle dans la progression du cancer et est
surexprimé dans les mélanomes, glioblastome, des
ovaires, du sein et de la prostate) dans cette étude on l'a
conjugué avec des Dendrimeres poly amido amine pégylé
(PAMAM) encapsulant la (DOX). (RGD-PPCD).
Figure 36: In vitro cytotoxicity
against C6 cells after 60 h of incubation. (a) PAMAM dendrimer and the modified
PAMAM conjugates, /P < 0.05; #P < 0.01, as compared with PEG-PAMAM at the
same concentration; (b) DOX, PPCD, RGD-PPCD, PPSD, and RGD-PPSD conjugates
(insert: IC50 values of free DOX and the DOX-polymer conjugates after 60 h of
incubation). Data were expressed as mean #177; standard deviation (n = 3).
? In vitro, la (RGD-PPCD) améliorait la
cytotoxicité à la suite de l'absorption cellulaire accrue du RGD
conjugués modifié par cellules C6 (Fig36).
? In vivo, l'activité antitumorale et la
biodistribution ont été étudiés dans un
modèle murin orthotopique de gliome C6 .En comparaison avec une solution
DOX libre, tous les conjugué ont prolongé la demi-vie et une plus
grande accumulation dans la tumeur au cerveau que dans tissu normal. RGD-PPCD a
été 2 fois plus accumulé dans la tumeur, il
présentait les durées de survie plus longue parmi tous les
groupes de traitement (Fig37).
Figure 37: In vivo effects of DOX
solution and DOX-polymer conjugates after intravenous administration at a dose
of 7.5 mg DOX-equiv /kg on the survival of brain tumor-bearing ICR mice.
Saline, DOX, RGD-PPCD, and RGD-PPSD: n = 13; PPCD and PPSD: n = 11. (For
interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is
referred to the web version of this article).
Chapitre III Essais
Précliniques
· Des dispositifs Supramoléculaires pour
améliorer le traitement des maladies
cérébrales. University `Magna
Græcia' of Catanzaro Italie Donatella Paolino 2011 [28].
Il a été montré que les liposomes
cationiques, du 1,2-dioléoyl-3-triméthylammonium-propane
(DOTAP),le 1,2-dioléoyl-sn-glycéro-3
phosphoéthanolamine(DOPE), sensible au pH , PEGylés
conjugué au diorthoester (POD)lipides, FITC-dextran-lysine, sont
rapidement accumulés dans les cellules du cerveau après la
perfusion .La répartition spatiale des liposomes dans le cerveau a
été étudiée en utilisant des liposomes
fluorescents. Les résultats obtenus en utilisant un scanner fluorescent
et la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) ont montré
que :
· Les liposomes peuvent diffuser dans les
différents compartiments de matière grise, CLSM a souligné
le fait que les liposomes revêtus de macromolécules de dextran
diffusée dans une plus grande zone du cerveau par rapport aux liposomes
non revêtus.
· Les liposomes chargés positivement ont
été retenues au niveau du site de perfusion à
l'égard de ceux neutres ou négativement chargé (Fig38).
Une autre technique utilisée pour évaluer la
répartition des liposomes dans le parenchyme cérébral en
utilisant l'Imagerie par résonance magnétique en temps
réel (MIR).pour quantifier la répartition du volume
cérébral de NP. Gadotéridol (GDL), un complexe de
molécules de gadolinium utilisé comme un agent de contraste, est
encapsulé dans des liposomes comprenant des phospholipides neutres, du
cholestérol et PEGylé. Dans les expériences in
vivo, la répartition des liposomes GDL-chargés dans le tissu
cérébral de rat est immédiatement obtenue (Fig39).
51
Figure 38: Extensive distribution of
fluorescent liposomes in CNS. (a) Almost complete coverage of rodent striatum
by a 20-2l liposome infusion; (b) distribution visualized by UV light in
primate putamen after 66-2l infusion; (c) view of liposome distribution in
putamen immediately after infusion procedure.
Figure 39: 3D reconstruction of primate
gadoteridol (GDL) infusion. 3D reconstruction of Vd demonstrates the
relationship between GDL infusion and brain structures, and also allows
volumetric measurements. Future applications are likely to use this feature for
planning purposes of distribution in vivo.
52
Chapitre III Essais
Précliniques
? Le transport de Doxorubicine à travers la
barrière hémato-encéphalique par des NP.
Goethe-University Germany& Nanosystem Ltd
Russia 2012 [29].
Figure 40: Micrographs of the cortex region
of SV 129 mice 15 min after injection of Apo Emodified nanoparticles. The
nanoparticles (dark spheres indicated by arrows) were seen inside the
endothelium cells (a and b). (a) shows a cross section of a blood vessel in the
cortex region with two nanoparticles in the endothelium cell and one
nanoparticle still in the lumen of the vessel. (b) shows a higher magnification
of the same micrograph.
La livraison de médicaments, qui ne sont
généralement pas capables de traverser la BITE, dans le cerveau a
été confirmée par les études de biodistribution et
des dosages pharmacologiques
chez les rongeurs(Fig40).
En outre, la présence de
NP dans le parenchyme cérébral a été
visualisée par microscopie électronique. Les NP polymères
biodégradables chargées en DOX et injectés par voie IV,
ont été utilisés avec succès afin d'inhiber
significativement le
glioblastome expérimentale (Fig41).
Ces
données, ainsi que la possibilité d'utiliser des NP pour la
livraison de protéines et d'autres macromolécules à
travers la BITE, suggèrent que cette technologie est très
prometteuse pour le traitement non invasif des maladies du système
nerveux central (Fig42).
Figure 41: Inhibition of rat 101/8
glioblastoma growth in rats after treatment with doxorubicin-loaded PBCA
nanoparticles. The 101/8 glioblastoma was implanted into the brain hemisphere
of Wistar rats. Untreated animals (Control) and animals treated by intravenous
injections of doxorubicin (3×1.5 mg/kg on days 2, 5, and 8) in form of a
solution (DOX-sol) or bound to polysorbate 80-coated PBCA nanoparticles
(DOX-NP+ PS 80) were sacrificed at the indicated time points. The
haematoxylin-eosin staining of representative brains is displayed. Note the
decreased tumor size in the DOX-sol and especially the DOX-NP+PS 80 group.
Figure 42: NGF concentrations in murine brain
after i.v. injection of different NGF preparations: Col. 1: 0,9% NaCl solution
(i.v.), Col. 2: NGF (5 jig/mouse, i.v.). Col. 3: PBCA NP (9 mg/mouse, i.v.),
Col. 4: NGF (5 jig/mouse mixed with 1% PS 80 solution,i.v.), Col. 5: NGF (5
jig/mouse, absorbed on PBCA nanoparticles, i.v.), Col. 6: NGF(5 jig/mouse,
absorbed on PBCA nanoparticles coated with PS 80, i.v.).
Chapitre III Essais Précliniques
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