Topic description
Le développement de systèmes de délivrance ciblée de médicaments pour la thérapie du cancer est essentiel pour renforcer l'efficacité des traitements et minimiser les dommages aux tissus sains. Pour répondre à ce besoin, nous développons de nouvelles nanoparticules lipidiques conçues pour contrôler la libération des agents chimiothérapeutiques dans les tissus cancéreux à l'aide de la lumière et de la radiothérapie. Cependant, la quantification du chargement et de la libération des médicaments dans ces liposomes pose d'importants défis analytiques.
Ce projet de thèse vise à développer des approches innovantes en spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN), à la fois en solution et en utilisant la rotation à l'angle magique à haute résolution (HR-MAS), afin de quantifier les médicaments de petite taille à l'intérieur des liposomes et d'élucider leurs cinétiques de libération. Nous affinerons et combinerons des schémas expérimentaux avancés de RMN pour détecter sélectivement les médicaments dans des environnements moléculaires distincts (libres vs encapsulés), en exploitant leurs propriétés uniques de relaxation et de diffusion. Un objectif clé sera ensuite d'établir une plateforme expérimentale intégrée qui associe une irradiation lumineuse in situ à la spectroscopie RMN in operando, permettant un suivi en temps réel des cinétiques de libération des médicaments et des mécanismes moléculaires associés.
Le projet se concentrera sur des agents chimiothérapeutiques pertinents pour le cancer du pancréas, notamment la gemcitabine, l'irinotécan et l'oxaliplatine, et impliquera des stratégies de pointe pour contrôler leur libération à l'aide de la lumière et des rayons X. Selon le profil du candidat et l'avancement du projet, l'efficacité des nanoliposomes sera en outre évaluée à l'aide d'organoïdes de cancer du pancréas, la RMN étant employée pour quantifier l'absorption des médicaments et élucider les mécanismes de traitement.
Étant donné que les nanoparticules lipidiques devraient entrer dans la formulation de 30 % de tous les nouveaux médicaments d'ici, les résultats de ce projet auront un impact significatif tant en spectroscopie RMN appliquée que pour l'avancement de la nanomédecine en cancérologie.
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The development of targeted drug delivery systems for cancer therapy is critical to enhance treatment efficacy and minimize damage to healthy tissues. To address this need, we are developing novel lipid nanoparticles designed to control the release of chemotherapeutics in cancer tissues using light and radiotherapy. However, quantifying drug loading and release under these conditions poses significant analytical challenges.
This PhD project aims to develop innovative NMR spectroscopy approaches, both in solution and using high-resolution magic angle spinning (HR-MAS), to quantify small molecular drugs inside the liposomes and elucidate their release kinetics. We will refine and combine advanced NMR schemes to selectively monitor drugs in distinct molecular environments (free vs. encapsulated), leveraging their unique relaxation and diffusion properties. A key objective will then be to establish an integrated experimental platform that merges in-situ light irradiation with in operando NMR spectroscopy, enabling real-time tracking of drug release kinetics and mechanistic insights.
The project will focus on chemotherapeutic agents relevant to pancreatic cancer, including gemcitabine, irinotecan, and oxaliplatin, and will involve cutting-edge strategies to control their release using light and X-rays. Depending on the candidate's profile and project progress, the efficacy of the nanoliposomes will be further evaluated using pancreatic cancer organoids, with NMR employed to quantify drug uptake and unravel treatment mechanisms.
Given that lipid nanoparticles are projected to represent 30% of all new drugs by, the outcomes of this project will have a significant impact on both applied NMR spectroscopy and the advancement of (cancer) nanomedicine.
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Début de la thèse : 01/10/
Funding category
Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)
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