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Soutenance de thèse de Julie CHAUVIN

par Isabelle Clarysse - publié le

Julie CHAUVIN

Ingénierie des Plasmas

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Etude des mécanismes anti-cancéreux induits par milieux activés par jet de plasma froid : vers une nouvelle approche thérapeutique

dirigés par Monsieur Nofel MERBAHI et Madame Patricia VICENDO

Soutenance prévue le lundi 03 décembre 2018 à 10h00
Lieu : Batiment 3R2 118 route de Narbonne 31062 Toulouse Cedex 9
salle des Colloques

Composition du jury proposé

M. Nofel MERBAHI - Laboratoire LAPLACE - Université Toulouse III - Paul Sabatier - CoDirecteur de these
Mme Patricia VICENDO - Laboratoire IMRCP - Université Toulouse III - Paul Sabatier - CoDirecteur de these
Mme Valérie PLANAT-BENARD - Laboratoire STROMALab - Examinateur
Mme Magali GARY-BOBO - Institut des Biomolécules Max Mousseron - Université de Montpellier - Rapporteur
M. Dunpin HONG - Laboratoire GREMI - Université d’Orléans- Rapporteur
Mme Halima KERDJOUDJ - Biomatériaux et Inflammation en Site Osseux - UFR d’Odontologie de Reims - Examinateur
M. Mohammed YOUSFI - Laboratoire LAPLACE - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Invité

Mots-clés : Plasma Médecine,Effet Anti-Tumoral,Jet de Plasma Froid

Résumé :
Les thérapies anticancéreuses basées sur des principes physiques (radiofréquences, ultrasons, laser, électroporation…) ont considérablement augmenté lors de la dernière décennie. Leurs objectifs sont de détruire directement les cellules cancéreuses, de favoriser l’entrée ciblée de molécules thérapeutiques ou encore de stimuler le système immunitaire du patient afin d’éliminer la tumeur. Le plasma froid suscite l’intérêt dans le domaine de l’oncologie grâce à sa capacité à générer des espèces réactives oxygénées (ROS) et azotées (RNS) qui peuvent être génotoxique et cytotoxique pour les cellules cancéreuses. Deux approches d’utilisation du plasma sont étudiées : soit l’exposition directe de cellules au jet plasma, soit l’exposition indirecte via l’utilisation d’un Milieu Activé par Plasma (PAM). Le PAM étant plus facile à délivrer par injection dans la tumeur, c’est cette approche qui est choisie lors de ces travaux. Le travail de thèse présenté consiste à étudier l’effet génotoxique et cytotoxique du PAM, obtenu après exposition du milieu au jet de plasma d’hélium, sur des tumeurs in vitro et in vivo. Pour les études in vitro, nous avons choisi d’utiliser un modèle 3D : le sphéroïde (MCTS – MultiCellular Tumor Spheroid). Ce modèle présente des caractéristiques proches du modèle in vivo grâce à son organisation en sphéroïde. Les MCTS présentent en effet des gradients de pénétration d’oxygène, de nutriments et de prolifération cellulaire. La première partie de la thèse concerne l’identification et la quantification des espèces générées dans le PAM. Les méthodes d’analyses utilisées sont la résonance paramagnétique électronique, fluorimétrie, colorimétrique, chromatographie en phase liquide et spectrométrie de masse. Ces analyses ont mis en évidence que la toxicité du PAM était dûe à plusieurs facteurs : d’un côté la génération de ROS et RNS mais aussi à la dégradation des nutriments pour les cellules contenues dans le milieu via par exemple l’oxydation et nitrosylation des acides aminés. La deuxième partie est dédiée à l’étude des effets du PAM sur les MCTS HCT-116 (cancer du côlon). En in vitro, le traitement PAM induit un détachement cellulaire en périphérie du sphéroïde 24h après traitement plasma. L’intérêt a donc été porté sur la cascade des mécanismes cellulaires mis en jeu et conduisant à la perte de volume du sphéroïde et à la mort des cellules en périphérie durant les premières 24h. L’étude de viabilité cellulaire a démontré une perte de viabilité de 50% après 2h de traitement. L’investigation des mécanismes de mort cellulaire a mis en évidence l’activation de mort cellulaire par apoptose et nécrose après 6h de traitement. Une étude pilote in vivo a permis de confirmer les effets génotoxique et cytotoxique du PAM. La réponse au PAM d’une seconde lignée cellulaire (FaDu), cancer tête et cou, a été étudiée. En effet, bien qu’elle présente une réponse similaire aux HCT-116 à 24h, leur réponse à plus long terme diverge, avec une reprise de prolifération importante. Un traitement adapté par PAM a été mis en place pour pallier cette reprise de prolifération. Tous ces résultats démontrent le potentiel des traitements PAM dans la recherche contre le cancer.