Courrier

1- La place des dendrimères, des liposomes et de la nanotechnologie dans le traitement anti-cancéreux

2- la place de la TEP au FDG en cancérologie

3- Le retard de developpement des radiopharmaceutiques avec le technétium 

 3- Imagerie Médicale: les leçons du passé

 4- La place de l'IRM dans le profilage Tumoral ?


 

1/09/06

 A propos de la vectorisation
Je suis surprise par votre silence concernant les autres méthodes comme les dendrimères, liposomes ainsi que le rôle de la nanotechnologie dans la conception de nouveaux traitements anticancéreux
Suzanne S.
Assistante de recherche (Liège)
 

Réponse du Dr Belhadj-Tahar

Chère collègue ;
Il ne faut pas perdre de vue que seule la vectorisation permet le ciblage cellulaire dans l’organisme. Il y une confusion entre la vectorisation proprement dite et le système de délivrance. La vectorisation exige une biomolécule diffusible dans tout l’organisme :
or, il est bien connu que la diffusion tissulaire passive des molécules est inversement proportionnelle à leur taille. Ainsi une molécule peut être efficace in vitro mais sans intérêt pour la thérapie par défaut de diffusion tissulaire. A ce titre, les liposomes et dendrimères en raison de leur grandes tailles ont un volume de diffusion souvent restreint d’où leur affinité pour le système lymphatique (traceurs ganglionnaires comme les colloides) mais peuvent être administrés par voie locale, intracavitaire, ou par embole vasculaire transportant les prodrogues. 
 
Par ailleurs La nanotechnologie permettra de nous fournir d’excellents systèmes de délivrance (comme les nanopompes).

 (complément du 04/09/06)Pour illuster notre réponse, voici la correspondance entre la taille des dendrimères et les éléments biologiques, vous comprenez qu'au delà de G3 nous avons affaire à de macro-molécules voire même d'organites subcellulaires.

D'après notre collègue Dr Baker spécialiste dans le domaine des dendrimères :

For a nanoscale cancer therapeutic to succeed, it must not only be able to find the tumor but also be small enough to enter the cancer cell through the cell membrane. To accomplish this, the nanoparticle must be no greater than 20 nanometers in diameter. "These are physical limits in size that you have to deal with when you are trying to treat cancer," extrait de  "What is Nanomedicine?  Baker .

 


 

    La place de la TEP FDG en cancérologie

 
 
13/09/06
Je voudrais avoir votre avis sur la place réelle du TEP (Tomographie par émission de positons) avec le FDG (18fluorodesoxyglucose) dans le bilan pré thérapeutique en cancérologie ?
Dr H. Jean-Louis (Strasbourg)
Réponse du Dr Belhadj-Tahar
 
Le 18FDG, un dérivé du glucose marqué au fluor-18, s’accumule dans les cellules cancéreuses. La TEP au FDG est un examen très sensible qui peut déterminer le stade local ou métastatique du cancer et aussi le suivi des traitements anti-cancéreux. Cependant, il semble clair pour les spécialistes dans ce domaine, que c’est un examen topographique qui ne permet pas le profilage de la tumeur : ses capacités métastatiques, sa chimiorésistance, sa radiorésistance. Or du primo traitement dépend généralement la guérison du cancer et seul le profilage initial permet de choisir la meilleure option thérapeutique (lire vectorisation). 
A ce propos, au cours de la cession Imagerie du VII symposium Nucl Med Chem 2006, nous étions parmi le nombre de chercheurs internationaux à considerer le FDG comme un examen de repérage qui devrait être suivi par le profilage lors du bilan pré-thérapeutique en complément de la biopsie (de la tumeur primitive).

Réaction du Dr  André B. (Ancien  chercheur)

 10/10/06 (leçon du passé)

 
Cher Monsieur ;C’est avec un réel plaisir que j’ai parcouru vos travaux sur les nouveaux concepts de traitement des cancers. Vos propos concernant le cyclotron me rappellent furieusement ce que nous avons vécu lors de l’avènement du scanner dans les années 70. Ceci suite aux travaux de Hounsfield commencés en 1967 et qui ont abouti sur le premier scanner à Londres en 1971 et son introduction en France en 1975. Ce fut le coup d’arrêt de la recherche dans ce domaine.
Nos experts de l’époque ne croyaient plus au succès de l’Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (IRMN) et ne juraient que par le scanner (comme maintenant la TEP). La détermination du moment magnétique du proton remontait à 1939 se basant sur « molecular beam resonance technique » de I. Rabi et S. Millman.
Ces travaux se sont poursuivis outre atlantique et quelques années plus tard c’était le retour en force de cette technologie importée en europe. La nouvelle dénomination de cette méthode est désormais l’IRM (le N a disparu au cours de l’aller-retour) 
 
 
 

 
 
 
Le retard de developpement du technetium
 Ancêtre du générateur 99Mo/99mTc (1958)
21/09/06
 Le technétium est sans doute l’élément le moins onéreux et le plus disponible au niveau de tous les services de médecine nucléaire et ceci à l’échelle internationale. Mais, d’après vous quelles sont les raisons du grand retard de développement de radio pharmaceutiques à partir de ce   photon émetteur.
Dr Judith B. (Lausanne)
     
 
 
Bien que le technetium ait été découvert en 1937, il a fallu attendre la fin des années 60 pour voir ses premières applications en médecine nucléaire (la commercialisation du générateur, marquage de phosphonates pour la scintigraphie osseuse…). Jusqu’à récemment, ce métal a été utilisé comme traceur de débits sanguins pour différents organes (cœur, rein, cerveau .. ). Le principe se basait sur la chimie des chélates à, l’échelle de trace (comme EDTA, DMSA, gluconates...) et les molécules marquées devaient résister aux conditions drastiques de marquage à savoir la température et le pH*. La maîtrise de la chimie d’un élément à l’échelle des traces n’est pas évidente et a fini par décourager les chercheurs dans ce domaine.
C’est alors qu’une expérience originale est née au Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC, CNRS UPR 8241) de Toulouse et impulsée par les chercheurs Toulousains Jean Pierre Laurent, Gérard Cros, Marie-Hélène Darbieu et Moi-même en collaboration avec le CHU Purpan (j'étais l'interface étant donnée ma double formation de médecin   et de chimiste pharmacologue) . Grâce à la maitrise de la chimie de métaux de transition à l’échelle pondérale ( et en particulier le technetium-99), notre équipe a résolu le paradoxe de « Shiba » concernant la complexation du technétium dans les conditions physiologiques de pH et de température (aboutissant à des complexes theromodynamiquement stables). Nous avons publié en 1996 une nouvelle méthode permettant de marquer les biomolécules qui sont thermolabiles et pH sensibles. Désormais tout un champ d’application devenait possible (neuro-mediateurs pouvant explorer le cerveau et la folie, les marqueurs tumoraux, les hormones etc).  
 
 

Générateur 99Mo/99mTc (actuel)

1 : capsule métallique, 2 : colonne de verre, 3 : alumine, 4 : filtre, 5 : capsule métallique, 6 : blindage de plomb, 7 : soluté physiologique, 8 : flacon d’élution

Suite


Abstract Paradoxe de "Shiba": Le pH (ayant un rôle paradoxal) intervient  au niveau de l'activation du vecteur [la déprotonation est favorisée par pH basique] et la réduction du du métal oxydé TcO4- [Favorisée par pH acide]. La température fournit l'energie d'activation aboutissant sur un complexe inerte in vivo  car thermodynamiquement stable. Notons que les conditions drastiques de  pH et température (éloignées des valeurs physiologiques) sont incompatibles avec le marquage de biomolécules.

 

20/10/06 
Chafika G. (Etudiante-Chercheur, Toronto)

Détails historiques  (suite à la réaction d'André)

[...] je m'excuse de m'exprimer en anglais pour vous apporter ce complément d'information en ce qui concerne la determination du moment magnétique nucléaire.      

By early 1930’s the spins and magnetic moments of a number of isotopes had been determined and following years saw further intensive research in this direction. This period also saw the development of two experimental techniques which ultimately pointed the way to nuclear magnetic resonance spectroscopy:
-         The first of these was the extension by Estermann and Stern (1933) of the original Stern-Gerlach experiment to a study of magnetic deflection of atomic and molecular beams.
-         The second technique was introduced by Rabi in 1939 and is called the molecular beam resonance technique.
 
Molecular beam resonance techniques were used in 1937 to determine the magnetic moment of neutron (Alvarez, 1940) and were extended in 1939 to atomic nuclei. The stage was thus set for the entry of nuclear magnetic resonance spectroscopy which was a simpler method applicable to all phases of matter.
 
1- I. Estermann and Stern, O.  Z. Physik. 85, 170 (1933)
2- I. Rabi,  S. Millman, P. Kusch and J.R. Zacharias, Phys. Rev. 55, 526 (1939)
3- L.W. Alvarez and F. Bloch, Phys. Rev., 57, 111 (1940)
 

20/01/07

La place de l'IRM dans le profilage Tumoral ?

Concernant le profilage tumoral, peut on remplacer les sondes photoniques par des produits de contraste IRM ?

Thierry C. (Pharmacien, Limoges)

Réponse du Dr Belhadj-Tahar

Le profilage a pour but de cerner les caractéristiques intrinsèques de la tumeur. Ce profilage doit  se baser sur le principe d'émission  et non de transmission (ou d'atténuation);  consistant à recueillir un signal provenant de la sonde photonique. Les sondes ou molécules marquées par un photon emetteur permettent de cibler des structures ou des entités microscopiques  (récepteurs, enzymes, neoantigènes…) et ceci avec de très faibles concentrations (échelle de traces!) .  A l'opposé, les produits de contraste en IRM sont en particulier des complexes de Gadolinium injectés (1) à forte concentration (2) pour modifier les caractéristiques paramagnétiques du volume (3) " macroscopique " examiné. De plus, l'information recueillie (4) est donc obligatoirement de type extrinsèque.

Comparaison entre sondes phoniques/PC IRM

Sondes Photoniques

Produits de contraste IRM

principe d'émission

très faible concentration

Volume examiné: microscopique

Type d'information:  Intrinsèque

Bon candidat pour profilage

Principe: modification  paramagnétique du milieu

forte concentration

Volume examiné : Macroscopique

Type d'information: Extrinsèque

Candidat médiocre pour profilage

* Pour illustrer nos propos sur le principe d'emission, rappelons nous qu’une bougie est visible, la nuit à l'œil nu, à plusieurs kilomètres (en l’absence de bruit de fond !); de la même façon dans l'espace infini une étoile (de la taille d'une pointe d'aiguille) peut être observée.

Voici un extrait de " Conceptualisation of diagnostic agents: from empirical in vivo screening to rational in vitro predictive parameters " ;ATLA 28, 303-314, March/April 2000 Hafid Belhadj-Tahar et Coll.

 " The scintigraphic method based upon the photon emetting principle is really extremely sensitive, it has a target-volume detection limit around 1 mM3 (105 cells). It is ideal to reveal the presence of early lesions. This " threshold-volume " passes to centrimetrical order (108 cells) for tomo-densitometry (Scanner) and imagery by Magnetic Resonance Imaging (IRM). These methods are based respectively on the differential attenuation of the incident X-ray beam and on the reception of the NMR signal issued from a selected volume after a radio-frequency pulse (RF). "

  

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