La dermatite de contact allergique (DCA) est une réaction exacerbée du système immunitaire cutané vis-à-vis d’un allergène de contact. La prévalence de la DCA étant de 20 % au sein de la population mondiale, il est important d’identifier les composés allergisants. Différentes réglementations européennes, telles que le règlement REACh ou la directive cosmétique, interdisent l’utilisation de test sur l’animal. C’est dans ce contexte que différentes méthodes alternatives ont été développées pour évaluer la sensibilisation cutanée. La stratégie actuelle d’évaluation du potentiel sensibilisant consiste à réaliser un ensemble de tests alternatifs, chacun mimant un évènement clé du mécanisme : l’hapténisation, l’activation des kératinocytes ou des cellules dendritiques.Cependant, ces tests utilisent principalement des monocultures et ne prennent donc pas en compte les interactions cellulaires qui peuvent avoir lieu in vivo. De plus, les évaluations de la pénétration et du métabolisme cutanés sont négligées dans les tests développés.Afin de mimer la fine orchestration des événements intervenant lors de la sensibilisation cutanée, nous proposons un modèle d’épiderme humain reconstruit (RhE) co-cultivé avec la lignée cellulaire THP-1, servant de substitut aux cellules dendritiques. Nous avons caractérisé, et étudié la pertinence de ce modèle à l’aide de molécules chimiques de référence. Ce travail a permis l’identification de biomarqueurs, tels que CD54, IL-8 et CCL3, spécifiques à l’évaluation in vitro de la sensibilisation cutanée des xénobiotiques. / Allergic contact dermatitis is an exacerbated reaction of skin immune system toward contact allergen. The prevalence of DCA being 20 % among the world population, it is important to identify allergens. Different European regulations such as the REACh regulation or the cosmetic directive prohibit the use of the test on animals. It is in this context that different methods have been developed to evaluate skin sensitization. The current sensitization potential assessment strategy consists of a set of alternative tests, each of which reproduce a key event of the mechanism: the haptenation, the activation of keratinocytes or dendritic cells.However, these tests are mainly based on monocultures and therefore do not account for the cellular crosstalk that happen in vivo. In addition, the evaluations of skin penetration and metabolism are neglected in the developed tests.In order to mimic the fine orchestration of the events involved in skin sensitization, we propose a model of reconstructed human epidermis (RhE) co-cultivated with the THP-1 cell line, as a substitute for dendritic cells. We have characterized and studied the relevance of this model using reference chemical molecules. This work has enabled the identification of biomarkers, such as CD54, IL-8 and CCL3, specific to the in vitro evaluation of skin sensitization to xenobiotics.

Le cisplatine est l’un des trois agents anticancéreux les plus utilisés en chimiothérapie contre les tumeurs solides. Cependant, les doses utilisées sont limitées par des effets secondaires importants et l’existence des résistances innées ou acquises vis-à-vis de cette drogue. Ce travail vise à augmenter l’index thérapeutique du cisplatine (réduire ses effets secondaires et augmenter son activité anti-tumorale). Pour cela des nanoparticules hautement chargées en cisplatine en couche par couche à base de nucléolipides ont été préparées. Les études physico-chimiques (TEM, DLS, XPS, microscopie à fluorescence, ICP-optique) ont révélé que les nanoparticules à double couche étaient plus stables en milieu biologique par rapport aux formulations en mono-couche. Les études biologiques réalisées sur deux lignées tumorales ovariennes (IGROV1 et SKOV3) ont montré que cette formulation améliore l’activité cytotoxique du cisplatine et inhibe le développement des résistances. L’étude du mécanisme d’action (internalisation, apoptose, génotoxicité, réplication de l’ADN) a confirmé que les nanoparticules à double couche augmentent le taux de cisplatine internalisé qui, une fois libéré dans les cellules, arrête la réplication de l’ADN et induit la mort cellulaire par apoptose. Aucune toxicité intrinsèque aux nano-objets n’est observée. Les études in vivo de ces nanoparticules à double couche après injection en intraveineuse de 5, 7 et 9 mg/Kg ont révélé que cette formulation augmente la dose maximale tolérée et présente une activité anti-tumorale vis-à-vis des lignées cellulaires PROb et GV1A1. Cette stratégie d’élaboration des nanoparticules en couche par couche de nucléolipides nous a permis d’insérer des PEG avec ou sans acide folique pour le ciblage et d’introduire une deuxième drogue lipophile, le paclitaxel. Les tests in vitro (cytotoxicité, internalisation) ont montré l’intérêt de ces modifications. / Cisplatin is one of the three most commonly used anticancer drugs in chemotherapy against solid tumors. However, the doses used are limited by significant side effects and the existence of resistance. The aim of this work is to increase the therapeutic index of cisplatin. For this purpose, highly charged nucleolipids nanoparticles “layer-by-layer” of cisplatin were prepared. The physico-chemical studies (TEM, DLS, XPS, ICP, Fluorescence microscopy) revealed that the bilayer nanoparticles were more stable in biological environment compared with mono-layer formulations. Biological studies carried in two ovarian carcinoma cells lines (IGROV1 and SKOV3) showed that this formulation enhances the cytotoxic activity of cisplatin and inhibits the development of resistance. The study of the mechanism of action (internalization, apoptosis, genotoxicity, DNA replication) demonstrated the nanoparticles with double layer increases the rate of cisplatin internalized then released into the cells, stops the replication of DNA and induces cell death by apoptosis. No intrinsic toxicity of nano-objects is observed. In vivo studies of these nanoparticles double layer after intravenous injection of 5, 7 and 9 mg/Kg in the rats showed this formulation increases the maximum tolerated dose and has an antitumor activity against PROb en GV1A1 cells lines. This strategy of developing layer-by-layer nucleolipids nanoparticles allows to insert PEG with or without folic acid for targeting and introducing second drug, a lipophilic paclitaxel. In vitro study (cytotoxicity, internalization) have shown the benefits of both modification.

Dans le domaine de la chirurgie orthopédique ou maxillo-faciale, les praticiens sont confrontés à des pertes de substance osseuse qui nécessitent l'utilisation de matériaux de comblement (ou de substitution). L'utilisation de biomatériaux synthétiques (dont la disponibilité est très importante) permet de limiter les réponses immunitaires. Dans ce travail nous nous intéressons à deux matériaux : les géopolymères et le carbonate de calcium synthétique sous forme d'aragonite pure. Dans le domaine des biomatériaux de comblement, l'optimisation du compromis entre le pourcentage de porosité et les propriétés mécaniques (voisines de celles de l'os spongieux) favorise l'ostéointégration et la tenue des implants. Cette observation nous a conduit à étudier des aluminosilicates de la famille des géopolymères définis par un rapport molaire Si/ Al = 21. Les aluminosilicates synthétisés ont été associés à des phosphates de calcium : hydroxyapatite (HA), phosphate tri-calcique (TCP) et biphasique. Après traitement thermique à 500°C, les géopolymères présentent des valeurs de pH voisines de 7 ainsi qu'un bon compromis porosité/ contrainte à la rupture (en compression). Pour le CaCO3, notre laboratoire de recherches a mis au point la synthèse du carbonate de calcium sous forme d'aragonite pure. Ces matériaux ont fait l'objet d'études in vitro et in vivo afin d'évaluer leur potentiel pour une utilisation comme biomatériaux. Les cinétiques de minéralisation des implants géopolymères et du biomatériau CaCO3 ont été étudiées par PIXE (Proton Induced X-Ray Emission) et par NAA (Neutron Activation Analysis). Les résultats obtenus pour le CaCO3 par ces deux méthodes montrent un comportement in vivo similaire à celui d'un TCP utilisé comme référence (travail réalisé avec l'aide de l'ANVAR Bretagne). Les premières études in vivo réalisées sur les géopolymères ont montré que ces derniers sont ostéointégrés. Dès le délai de 1 mois, les porosités externes des implants sont colonisées par de l'os néoformé. La cicatrisation en surface des matériaux est totale à 3 mois. Les analyses par PIXE des implants confirment la consolidation de l'interface dès le délai de 1 mois.