Solvant eutectique profond thérapeutique, Nanoparticules, Formulation verte, Polymères, Ciblage thérapeutique actif, Administration de nanomédicaments, Microfluidique, Thérapie anticancéreuse

Les nanomédicaments ont été développées de manière à optimiser le traitement de diverses pathologies, avec une attention particulière portée pour le traitement de cancers. Cependant, l'utilisation de solvants organiques est généralement nécessaire avec des conséquences néfastes pour l'environnement ou encore la santé. Au cours des dernières décennies, des recherches ont été menées sur les solvants eutectiques profonds thérapeutiques (TheDESs) en tant qu'alternative prometteuse aux solvants organiques classiques, en raison de leurs avantages : réduction de la toxicité, faible coût, potentielle biodégradabilité, grande ajustabilité et étapes de préparation facilitées. Ces travaux visent à développer des nanoparticules (NPs) antitumorales à base de solvants eutectiques et présentant une affinité accrue pour les récepteurs CD44. Ainsi, deux nouveaux TheDESs préparés à partir de substances pharmaceutiques actives (APIs) ont été formulés. Ces systèmes, à savoir le S-carvone/RS-ketoprofen et le thymoquinone/DL-menthol, présentant une potentielle activité antitumorale, ont été utilisés pour la formulation de NPs originales à base de solvants eutectiques (ENPs) fonctionnalisées par un agent stabilisant biocompatible, le Poloxamère 407, en utilisant deux approches bottom-up différentes : l'injection de solvant eutectique de façon manuelle ou par microfluidique. Ces NPs, caractérisées comme étant des nanoémulsions, ont montré une stabilité pendant au moins 5 mois à température ambiante, avec une population monodisperse de 36 ± 4 nm. L'activité antitumorale de ces NPs et de chacun de leurs constituants a été évaluée sur des lignées cellulaires murines cancéreuses colorectales (CT26) et pulmonaires (3LL). Les deux formulations d'ENPs ont démontré un effet antitumoral comparable à celui des TheDESs sur les deux lignées. Un motif chimique ciblant a été également greffé au P407 pour améliorer la capacité des ENPs à cibler certaines cellules tumorales lorsque celles-ci sont stabilisées par le copolymère spécifiquement synthétisé au moyen d'une époxydation. La justification de ce greffage repose sur l'affinité de l'acide hyaluronique (HA) pour les récepteurs CD44, qui sont surexprimés par certaines cellules cancéreuses. Une analyse par cytométrie en flux a donc été réalisée dans le but de quantifier l'expression des récepteurs CD44 par les lignées susmentionnées, ainsi que par la lignée cellulaire humaine du cancer du sein MCF-7. Les résultats ont révélé une expression supérieure à 95% des récepteurs CD44 par les lignées 3LL et CT26 (CD44+), contrairement à la lignée MCF-7 (CD44-) qui n'en n'expriment pas. Puis, la Nano-ITC a démontré une interaction significative entre les cellules tumorales CD44+ et les ENPs fonctionnalisées au moyen de l'HA par rapport aux ENPs non fonctionnalisés. Cette différence d'interaction n'a pas été observée avec la lignée de caractéristique CD44-. Soulignons que les ENPs préparées avec le mélange physique P407 / HA au même ratio que celui utilisé pour la réaction de greffage, ont également permis d'obtenir des résultats encourageant en ce qui concerne la distribution de taille, la stabilité, et l'interaction avec les cellules CD44+. La formulation innovante et éco-responsable de NPs à partir de solvants eutectiques a ainsi été réalisée et ce, sans solvants organiques conventionnels. Ce process de fabrication présente des perspectives prometteuses car il permet la combinaison d'APIs potentiels pour l'élaboration de différents systèmes eutectiques pouvant être stabilisés sous forme de NPs à des fins thérapeutiques. De plus, le copolymère fonctionnalisé a permis d'améliorer l'affinité entre les ENPs et des cibles biologiques spécifiques, ouvrant ainsi la voie à la préparation de NPs personnalisées. Enfin, l'outil de microfluidique permettra d'accélérer le développement et la transition vers la clinique de nanomédicaments, notamment au regard d'une reproductibilité et d'une production industrielle optimisées.