Professeur - Sorbonne Université
Responsable de l’équipe Colloïdes Inorganiques
Présidente du conseil scientifique de l’UFR de chimie

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Coordonnées

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Principaux thèmes de recherche

Thème 1. Synthèse de systèmes hybrides magnétiques pour la nanomédecine

La nanomédecine offre des solutions technologiques innovantes pour répondre à des problèmes médicaux. Elle est basée sur l’exploitation des nanotechnologies pour le développement d’applications de rupture dans le domaine de la santé. Ces nouvelles applications sont possibles grâce à l’exploitation des propriétés physiques, chimiques et biologiques des matériaux à l’échelle nanométrique et autorisent ainsi des approches novatrices. Notre objectif est de proposer des nanosystèmes magnétiques innovants qui allient une chimie bien contrôlée (composition, taille, charge, fonctionnalisation) et des propriétés physiques remarquables pour la thérapie. A ce titre l’utilisation de l’hyperthermie magnétique comme méthode physique de traitement est particulièrement pertinente. Cette hyperthermie est générée lorsque les nanoparticules magnétiques sont soumises à un champ magnétique alternatif. L’hyperthermie peut être utilisée seule ou de manière combinée à d’autres traitements chimiques (molécules actives) ou physiques (activation par la lumière). Grâce aux nanovecteurs que nous avons développés (Figure 1), une délivrance contrôlée affinée peut conduire à la réduction des effets secondaires (toxicité) et/ou atteindre plus efficacement leur cible dans le corps humain.

Figure 1 : Exemples de nanovecteurs magnétiques développés dans le cadre des applications en nanomédecine. AMF : Alternative Magnetic Field

Thème 2. L’interaction nanoparticule-cellule

L’interaction des nanoparticules avec les cellules pose plusieurs questions. Quelle est leur toxicité ? Comment les propriétés des nanoparticules sont-elles modifiées ? Comment les nanoparticules vont-elles être dégradées ? De quelle manière cette interaction peut-elle être contrôlée ? Nous nous sommes intéressés à plusieurs de ces aspects durant ces dernières années soit dans l’idée de fabriquer des nouveaux vecteurs ayant un intérêt en nanomédecine (globules rouges magnétiques, liposomes décorés par des NPs), soit dans l’idée de contrôler les voies d’internalisation. Après incubation avec des cellules, les nanoparticules se retrouvent généralement piégées dans des endosomes. Dans le cas des nanoparticules magnétiques cette capture a deux conséquences ; elle diminue considérablement les propriétés d’hyperthermie des particules magnétiques et empêche toute manipulation intracellulaire ultérieure. Notre objectif est de proposer des systèmes magnétiques qui puissent être utilisées en magnétogénétique. L’idée étant de pouvoir cibler des protéines d’intérêt capables de déclencher des cascades de signalisation (Figure 2). Cette approche est à la base du projet européen Magneuron dans lequel le but ultime est de pouvoir contrôler la différenciation ou la croissance de neurones grâce au champ magnétique.

Figure 2 : Fonctionnalisation d’une nanoparticule magnétique en vue du recrutement d’une protéine d’intérêt.

Un des challenges à relever est d’arriver à contourner la voie d’endocytose des nanoparticules permettant ainsi leur manipulation à l’intérieur de la cellule. Plusieurs voies sont à l’étude, parmi elles l’utilisation de peptides pénétrants est une option très intéressante. Les peptides pénétrants sont une famille de peptides connus pour favoriser le passage direct des molécules ou particules dans le cytosol (appelé translocation).

Formation

J’enseigne à différents niveaux du L1 au M2. En L1 je sensibilise les étudiants à l’apport de la nanochimie en santé (Ateliers de recherche encadré, ARE sur le thème Nanosanté). En L3 et M1 je donne des cours/TD et TP en chimie des matériaux inorganiques (UE 3C013, méthodes de synthèse, principaux matériaux de construction) et propriétés optiques et magnétiques des matériaux inorganiques (4C701). Au niveau L3 j’ai également mis en place une option colloïdes dans le cadre de l’UE TEOREM (3C015). En M2 j’enseigne des thème proches de mon domaine de recherche sur les colloïdes magnétiques pour la nanomédecine.

Principaux collaborateurs

• Doctorants : Gaëlle Béalle, Anjali Seth, Caroline Thebault, Esther Cazares-Cortes, Charlotte Boitard, Mathilde Le Jeune
• Post-docs : Jérémie Malinge, Paul Savel, Bruno Caetano, Emilie Secret
• Ingénieur : Frédéric Gélébart
• Technicien : Aude Michel
• Collaborations internes avec Jean-Michel Siaugue (Projet européen Magneuron, particules cœur coquilles), Jérôme Fresnais (Projet européen Magneuron, propriétés d’hyperthermie), Emilie Secret (Projet européen Magneuron, CPP), Nébéwia Griffete (polymères à empreintes moléculaires), Ali Abou-Hassan (liposomes magnéto-plasmoniques)
• Collaborations avec les équipes de Claire Wilhelm et Florence Gazeau (MSC, Paris Diderot), de Nathalie Mignet et Bich-Thuy Doan (UTCBS Paris Descartes), Emmanuel Farge (Institut Curie), Mathieu Coppey (Institut Curie), Fabienne Burlina, et Sandrine Sagan (LBM, Sorbonne Université), Ioana Slabu (Helmholtz Institute Allemagne), Neil Telling (Keele University, Angleterre)

Quelques publications récentes

1. Seth, A., Lafargue, D., Poirier, C., Badier, T., Delory, N., Laporte, A., Delbos, J.-M., Jeannin, V., Péan, J.-M., Ménager, C, 2017. Optimization of Magnetic Retention in the Gastrointestinal Tract : Enhanced Bioavailability of Poorly Permeable Drug. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 100, 25-35 (IF 3.77)
2. Malinge, J., Géraudie, B., Savel, P., Nataf, V., Prignon, V., Provost, C., Zhang, Y., Ou, P, Kerrou, K., Talbot, J.-N., Siaugue, J.-M, Sollogoub, M., Ménager, C. 2017 Liposomes for PET and MR Imaging and for Dual Targeting (Magnetic Field/Glucose Moiety) : Synthesis, Properties, and in Vivo Studies. Molecular Pharmaceutics,10.1021/acs.molpharmaceut.6b00794 (IF 4.34)
3. Mitrossilis, D., Roper, J.-C, Le Roy, D., Driquez, B., Michel, A., Ménager, C., Shaw, G., Le Denmat, S., Ranno, L., Dumas-Bouchiat, F., Dempsey, N.-M., Farge, E. 2017. Mechanotransductive cascade of Myo-II dependent mesoderm and endoderm invaginations in embryo gastrulation. Nature Communications, doi:10.1038/ncomms13883 (IF 11.32)
4. Cazares-Cortes, E., Espinosa, A., Guigner,J.-M.,Michel, A., Griffete, N.,Wilhelm, C., Ménager, C. 2017 Doxorubicin Intracellular Remote Release from Biocompatible Oligo(ethylene glycol) Methyl Ether Methacrylate-Based Magnetic Nanogels Triggered by Magnetic Hyperthermia, ACS Applied materials & Interfaces, l9(31), 25775-25788. DOI 10.1021/acsami.7b06553
5. Boitard, C., ; Rollet, AA.-L, ; Ménager, C., Griffete, N. 2017 Surface-initiated synthesis of bulk-imprinted magnetic polymers for protein recognition Chemical communications, 53(63), 8846-8849. DOI 10.1039/c7cc04284aPY
6. Boitard, C., Bée, A., Ménager, C., , Griffete, N. 2018 Magnetic protein imprinted polymers : a review, Journal of materials chemistry B, 6(11),1563-1580, DOI 10.1039/c7tb02985c
7. Thebault, C., Ramniceanu, G., Michel, A., Beauvineau, C., Girard,c ;, ; Seguin, J., Mignet, N., Ménager, C., Doan, B.-T. 2018 In Vivo Evaluation of Magnetic Targeting in Mice Colon Tumors with Ultra-Magnetic Liposomes Monitored by MRI. Molecular imaging and biology  : https://doi-org.accesdistant.sorbon...
8. Cazares-Cortes, E., Nerantzaki, M., Fresnais, J., Wilhelm, C., Griffete, N., Ménager, C. 2018 Magnetic Nanoparticles Create Hot Spots in Polymer Matrix for Controlled Drug Release. Nanomaterials, 8, 10, DOI 10.3390/nano8100850

La liste complète de mes publications se trouve ici