Bridal_suivi plasma _Annonce_These_LIB_ED
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Directeur : Pascal Laugier PROPOSITION DE THÈSE Titre du sujet de thèse Suivi thérapeutique de l’effet du plasma non thermique dans un modèle préclinique de cancer de la cavité orale Contact(s) Lori BRIDAL, [email protected] Antoine ROUSSEAU, [email protected] [email protected] Contexte Des recherches montrent que le plasma non thermique (NTP, constitué d’un gaz avec des électrons de très forte énergie à une température proche de la température corporelle) peut être utilisé comme traitement antianti tumoral. L’objectif de ce projet est 1) de mesurer l’effet thérapeutique du NTP en suivant l’évolution des tumeurs exposées au NTP à l’aide des techniques technique d’imagerie ultrasonore fonctionnelles et quantitatives et 2) d’étudier les mécanismes d’action anti-tumoraux tumoraux engagés lors de ce traitement. Cette étude préclinique se fera chez la souris où le modèle expérimental sélectionné mime bien les cancers de la cavité orale ora des patients. Des techniques d’imagerie des tumeurs ainsi que des techniques permettant de mesurer la qualité des défenses immunitaires anti-tumorales tumorales seront utilisées. utilisé A terme, cette étude nous permettra de déterminer si le NTP peut être une nouvelle arme a thérapeutique contre ces cancers. Les différents outils technologiques développés dans cette étude préclinique pourront servir lors d’un futur développement d’un essai clinique chez des patients atteints de cancers de la cavité orale dont l'objectif estt d'améliorer la survie des patients et leur qualité de vie. Projet Partenaires: Biomédicale UPMC UMR 7371, U1146, S.L. Bridal - ED393. Responsable du LIB : Laboratoire d’Imagerie Biomédicale, plateau technique, ‘imagerie in vivo’, Centre de Recherche des Cordeliers. Développement des techniques pour l’imagerie ultrasonore rasonore (fonctionnelle, QUS et élastographique). LPP : Laboratoire de Physique des Plasmas UMR 7648-Ecole 7648 Polytechnique, UPMC Plasmas Froids, A. Rousseau - ED 389. Recherches théorique et expérimentales expérimentales concernant les mécanismes d’action de NTP, développement des sources NTP et transfert t biomédical/industriel. CIMI: Centre d’Immunologie et des Maladies Infectieuses, Infectieuses, Faculté de médecine UPMC UMRS CR7INSERM U1135 – CNRS ERL 8255,, F. Lemoine. a développé éveloppé un modèle expérimental orthotopique préclinique chez la souris en utilisant la lignée tumorale TC1 en montrant que le microenvironnement tumoral de ce modèle orthotopique TC1 mime les conditions inflammatoires retrouvées chez les patients tients porteurs de cancers de la cavité orale [Macedo et al]. BRL: Bioacoustics Research Laboratory, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana Champaign, IL USA, M. Oelze. Expertise de recherche concernant le classification multi-paramétrique ultrasonore dans le cadre de l’évaluation de la microstructure tissulaire. Financements envisagés : Un financement de l’IUIC à l’UPMC a été récemment obtenu en soutien à la mise au point des techniques d’imagerie ultrasonore multi-paramétrique multi rique pour le suivi non invasif inv de la thérapie NTP dans le modèle OSCC. Faculté de médecine Pierre et Marie Curie 91 boulevard de l'Hôpital 2e étage 75634 PARIS Cedex 13 tel : +33 1 53 82 84 00 fax : +33 1 53 82 84 48 Laboratoire d'Imagerie Biomédicale Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06 Inserm U 1146, CNRS UMR 7371 http://www.lib.upmc.fr [email protected] Faculté de médecine Paris Descartes 15 rue de l’Ecole de Médecine Escalier A 3e étage 75006 PARIS tel : +33 1 44 41 49 60 fax : +33 1 46 33 56 73 Coordination: L’équipe CIMI fournira le modèle orthotopique murin pour la réalisation des expériences en présence de la source de plasma, celle-ci étant apportée par l’équipe de Mr Rousseau. Le suivi des croissances tumorales, l’évaluation des effets immunologiques et l’étude des dommages ADN et de l’apoptose seront réalisés. Les suivis tumoraux en imagerie et la détection de biomarqueurs ou de marqueurs d’imagerie seront réalisés par l’equipe porteuse (L Bridal). L’equipe BRL contribuera aux développement d’un classifier multiparamétrique ultrasonore. Etapes principales de la thèse: 1) Test de l’impact de la thérapie NTP sur la croissance tumorale chez la souris en utilisant le modèle orthotopique TC1 de cancers de la cavité orale, mis en place par l’equipe de F Lemoine. - Si l’effet initial NTO n’est pas suffisant : Adaptation de la source NTP ou combinaison avec d’autres stratégies thérapeutiques chimio/radio/vaccination. 2) Evaluation de la sensibilité des paramètres ultrasonores aux modifications au cours de la thérapie NTP. Développement des biomarqueurs multi-paramétriques pour le suivi thérapeutique. 3) Validation de la stratégie dans un autre modèle tumoral. Résultats préliminaires Le Laboratoire d’Imagerie Biomédicale et le Laboratoire de Physique de Plasmas ont reçu un financement de l’Appel à Projets PEPS, CNRS 2014 pour soutenir un travail initial sur le suivi de la thérapie par ultrasons NTP dans les tumeurs murines. Une source NTP a été développée au LPP- UPMC/Ecole Polytechnique. Celle-ci est constituée d'une décharge à barrière diélectrique (DBD) fonctionnant à une tension 500-1000Hz AC et de 10 à 15 kV. Cet appareil compacte et transportable a été installé dans l'établissement de soins des animaux au Centre de Recherche des Cordeliers et un protocole pilote a été mené pour le suivi en imagerie de la thérapie NTP des tumeurs ectopiques (cancer de colon). Cette étude pilote a permis de mettre en oeuvre le protocole de thérapie NTP chez la souris et de démontrer la capacité de suivre l’évolution des tumeurs, de façon répétée, par l’imagerie de leur microstructure, flux microvasculaire et propriétés élastiques. Sur la base de cette expérience : 1) la puissance de la source NTP a pu être améliorée et 2) il a été mis en évidence l’intérêt d’effectuer la thérapie par NTP dans un modèle tumoral orthotopique ayant un développement plus lent. Bibliographie • Barrois G. et al. - Bridal (2013) A Multiplicative Model for Improving Microvascular Flow • Estimation in Dynamic Contrast-Enhanced Ultrasound (DCE-US). IEEE Trans UFFC 60: 2284. • Duval A et al.- Rousseau (2013) Cell death induced on cell cultures and nude mouse skin by non-thermal, nanosecond-pulsed generated plasma. PloS one 8: e83001. • Ho AS et al (2014) Decision making in the management of recurrent head and neck cancer. Head Neck 36 :144. • Kalghatgi S et al. (2010) Endothelial cell proliferation is enhanced by low dose non-thermal plasma through fibroblast growth factor-2 release. Ann Biomed Eng 38: 748. • Keidar M et al. (2011). Cold plasma selectivity and the possibility of a paradigm shift in cancer therapy. Br J Cancer 105: 1295. • Lamuraglia M et al.-Bridal (2010) Clinical relevance of contrast-enhanced ultrasound in monitoring antiangiogenic therapy of cancer: current status and perspectives. Critical Rev Oncology/hematology 73, 202. • Lucidarme O et al. (2003) Validation of ultrasound contrast destruction imaging for flow quantification. Ultra Med Biol 29: 1697. • Macedo R et al.-Lemoine (2013) Advantage of a new intra-cheek immunization route for therapeutic vaccines of human papillomavirus-associated head and neck cancers. Front. Immunol. Conference Abstract: 15th International Congress of Immunology • Oelze M et al. (2012), Parametric imaging in rat mamary tumors in vivo for the purposes of tissue characterization, J Ultrasound Med, 112, 1202. • Tanter and Fink (2008), Quantitative assessment of breast lesion viscoelasticity: initial clinical results using supersonic shear imaging, Ultra Med Biol, 34:1373. • Vandamme M et al. 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