Médicaments, traitements, vectorisation

Projection en deux dimensions de vésicules de type "Janus", marquées en vert et rouge pour visualiser la séparation des deux polymères qui les composent, vues en microscopie confocale. Ces capsules sphériques présentent deux hémisphères aux propriétés distinctes, leur permettant par exemple de libérer différents médicaments de manière ciblée. Elles se forment spontanément par auto-assemblage de copolymères amphiphiles (à la fois hydrophiles et hydrophobes) en milieu aqueux. Jusqu’ici, leur…

Liposome dit pégylé et décoré car sa surface est recouverte d'un polymère hydrophile et flexible, ici du polyéthylène glycol (PEG), et décorée d'un ligand, ici de l'acide folique (en vert). Grâce à l'acide folique présent à sa surface, le liposome se fixe sélectivement sur les cellules cibles tumorales porteuses de récepteurs à l'acide folique. C'est un vecteur de médicament de troisième génération. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d…

Liposome dit pégylé et décoré car sa surface est recouverte d'un polymère hydrophile et flexible, ici du polyéthylène glycol (PEG), et décorée d'un ligand, ici de l'acide folique (en vert). Grâce à l'acide folique présent à sa surface, le liposome se fixe sélectivement sur les cellules cibles tumorales porteuses de récepteurs à l'acide folique. C'est un vecteur de médicament de troisième génération. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d…

Liposome simple, vecteur de médicament de première génération, dont la cible principale est le système hépatique. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d'un compartiment aqueux. Le principe actif du médicament est encapsulé dans la phase aqueuse quand il est hydrophile, et dans la bicouche quand il est lipophile. La structure phospholipidique du liposome est proche de celle de la membrane de la cellule : on dit qu'il est biomimétique. Un…

Liposome simple, vecteur de médicament de première génération, dont la cible principale est le système hépatique. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d'un compartiment aqueux. Le principe actif du médicament est encapsulé dans la phase aqueuse quand il est hydrophile, et dans la bicouche quand il est lipophile. La structure phospholipidique du liposome est proche de celle de la membrane de la cellule : on dit qu'il est biomimétique. Un…

Liposome pégylé dont la surface est recouverte d'un polymère hydrophile et flexible, ici du polyéthylène glycol (PEG). C'est un vecteur de médicament de deuxième génération qui n'est pas capté par le foie comme le sont les vecteurs de première génération. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d'un compartiment aqueux. Le principe actif du médicament est encapsulé dans la phase aqueuse quand il est hydrophile, et dans la bicouche quand il…

Liposome pégylé dont la surface est recouverte d'un polymère hydrophile et flexible, ici du polyéthylène glycol (PEG). C'est un vecteur de médicament de deuxième génération qui n'est pas capté par le foie comme le sont les vecteurs de première génération. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d'un compartiment aqueux. Le principe actif du médicament est encapsulé dans la phase aqueuse quand il est hydrophile, et dans la bicouche quand il…

Liposome dit pégylé et décoré car sa surface est recouverte d'un polymère hydrophile et flexible, ici du polyéthylène glycol (PEG), et décorée d'un ligand, ici de l'acide folique (en bleu). Grâce à l'acide folique présent à sa surface, le liposome se fixe sélectivement sur les cellules cibles tumorales porteuses de récepteurs à l'acide folique. C'est un vecteur de médicament de troisième génération. Le liposome est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de phospholipides et d…

Vue schématique d'un détail de liposome dit pegylé et décoré montrant l'interaction entre l'acide folique (en bleu) fixé au bout d'une chaine de polyéthylène glycol (PEG), elle-même conjuguée à un phospholipide constitutif de la bicouche du liposome et le récepteur de l'acide folique (en brun) situé à la surface de la cellule cancéreuse (non visible sur l'image). Le liposome est un vecteur de médicament de troisième génération. C'est une vésicule biodégradable constituée d'une double couche de…

Ferrofluide, une suspension colloïdale stable de nanoparticules magnétiques dans un fluide, ici de l’eau. Soumis champ d’un aimant, il reste stable (monophasique) et se déplace en bloc en direction de l’aimant. Les applications des ferrofluides sont multiples. Ils permettent de réaliser des joints étanches sustentés magnétiquement à des systèmes de refroidissement de hauts parleurs de forte puissance. Ils trouvent également de nombreuses applications biomédicales telles que des billes…

Nanoparticules (en rouge) endocytosées dans des cellules HeLa, une lignée cellulaire cancéreuse utilisée en biologie cellulaire et en recherche médicale, marquées avec une sonde membranaire (en vert). Ces cellules sont observées en microscopie confocale. Ces nanoparticules fluorescentes ultra-brillantes contiennent des centaines de fluorophores, dont l'auto-inhibition est très fortement réduite par la présence de contre-ions volumineux et hydrophobes. Elles sont encapsulées dans un polymère…

Représentation artistique d’une nanoparticule d’oxyde de fer en forme de "nanofleur", caractérisée par plusieurs noyaux. L'usage des nanoparticules d'oxyde de fer est prometteur dans l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et l’hyperthermie magnétique, une thérapie anticancer utilisant un champ magnétique alternatif pour chauffer localement les nanoparticules et détruire les cellules cancéreuses. Une équipe scientifique a synthétisé différentes nanoparticules, variant en taille et en…

Criblage à haut débit de cellules sécrétant des anticorps par un membre de la société Microomix. La station de microfluidique utilisée permet d’identifier des anticorps fonctionnels, exploitables en pharmaceutique et pour de nouvelles immunothérapies, parmi plusieurs millions de variants. Elle repose sur un système de détection développé dans l’équipe de Chimie biofonctionnelle du laboratoire Chémo-biologie synthétique & thérapeutique (CBST), où des microgouttelettes d’eau servent de minuscules…

Analyse par fluorescence des marqueurs de vésicules extracellulaires. Chaque point est une vésicule. Amanda Silva Brun est lauréate de la médaille de l’Innovation du CNRS 2021. Double docteur, en pharmacie et en biologie, son activité de recherche s’étend de la conception de technologies de production et d’ingénierie des vésicules extracellulaires (VEs) à leurs applications pour la médecine régénérative et la délivrance de principes actifs. A partir de 2016, elle travaille sur le développement…

Aziz Moqrich, lauréat de la médaille de l'innovation du CNRS 2025, observant une expérience menée par Charlotte Dubois, doctorante à l'Institut de biologie du développement de Marseille (IBDM). Les scientifiques étudient l'effet antidouleur de la molécule TT5, un candidat médicament développé par la société Tafalgie Therapeutics, sur la diminution de la durée d'inflammation et l'amélioration de la réparation suite à des lésions tissulaires. Aziz Moqrich, chercheur à l’IBDM, mène des travaux sur…

Alain Wagner, lauréat de la médaille de l’innovation du CNRS 2025, observe la synthèse d’un conjugué anticorps-médicament réalisée par Salomé Soltner, doctorante dans l’équipe de Chimie biofonctionnelle du laboratoire Chémo-biologie synthétique & thérapeutique (CBST). Salomé Soltner attache à un anticorps une molécule toxique capable de détruire les cellules cancéreuses, afin de produire un anticorps armé (ADC) utilisé dans les thérapies ciblées anticancéreuses. Les molécules toxiques…

Organoïde embryonnaire murin vu en microscopie confocale, illustrant la migration collective des cellules sur une surface recouverte de laminine. Les filaments d’actine (marqués à la phalloïdine) et les noyaux (colorés au Hoechst) révèlent une architecture cellulaire détaillée. Les gastruloïdes, des modèles in vitro du développement embryonnaire, forment en l'espace de quelques jours des structures en 3 dimensions (3D) qui imitent fidèlement les tissus embryonnaires. Malgré cela, ils se…

Coupe d'un organoïde cérébral issu de cellules d’un donneur sain analysée au microscope confocal à balayage laser. Les progéniteurs neuronaux (colorés en rose), cellules qui se divisent pour former des neurones, sont nombreux, formant des structures en rosettes. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes"…

Coupe d'un organoïde cérébral issu de cellules d’un patient atteint du syndrome de Taybi-Linder analysée au microscope confocal à balayage laser. Les progéniteurs neuronaux (colorés en rose), cellules qui se divisent pour former des neurones, sont moins nombreux qu’attendus, ce qui pourrait expliquer pourquoi les patients ont des anomalies cérébrales. L’étude de ces modèles permettra de mieux comprendre les défauts cellulaires à l’origine de ces anomalies. À mi-chemin entre les modèles in vivo…

Coupe d’organoïde cérébral humain. Les organoïdes sont des structures multicellulaires reproduisant des organes en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses fonctions. Ils sont notamment utilisés pour étudier le développement des organes et les maladies qui les touchent. Ainsi, ce "mini-cerveau" en…

Observation au microscope confocal à balayage laser de coupes d'organoïdes cérébraux. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Le microscope confocal à balayage laser permet d'analyser la structure fine de cellules ou de…

Cultures d'organoïdes cérébraux dans des plaques multipuits. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Les organoïdes cérébraux sont répartis dans une plaque de 96 puits (un organoïde par puits), à faible adhérence, permettant…

Entretien de cultures d'organoïdes cérébraux. À mi-chemin entre les modèles in vivo et in vitro, les organoïdes sont des modèles cellulaires ex vivo en trois dimensions qui dérivent de cellules souches (cellules indifférenciées). Ils peuvent être considérés comme de "mini-organes" ayant une architecture voire même une fonctionnalité représentative du vivant. Les organoïdes cérébraux sont répartis dans une plaque de 96 puits (un organoïde par puits), à faible adhérence, permettant l'agrégation…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x4). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL) vu en microscopie optique à contraste de phase (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent certaines de ses…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent…

Tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué et reproduisent…

Reconstruction 3D d'un tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe…

Reconstruction 3D d'un tumoroïde de carcinome épidermoïde de la tête et du cou (un groupe de cancers qui touche la sphère ORL), marqué en immunofluorescence, observé en microscopie confocale (x20). Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro. Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe…

Reconstruction en trois dimensions de tumoroïdes de tumeur cérébrale pédiatrique (épendymome) marqué avec une sonde membranaire fluorescente et observé en microscopie Spinning Disk avec un grossissement 20x. Quarante-huit heures après marquage, échantillon vivant. Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire reproduisant un organe en trois dimensions en culture "in vitro". Les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué que les cultures cellulaires…

Reconstruction en trois dimensions de tumoroïdes de tumeur cérébrale pédiatrique (épendymome) marqué avec une sonde membranaire fluorescente et observé en microscopie Spinning Disk avec un grossissement 20x. Vingt-quatre heures après marquage, échantillon vivant. Il s'agit d'un organoïde, une structure multicellulaire reproduisant un organe en trois dimensions en culture "in vitro". Les organoïdes miment plus efficacement le fonctionnement de l’organe répliqué que les cultures cellulaires…

Cellules souches de glioblastome (une tumeur cérébrale) poussant dans un organoïde de cerveau analysé en immunofluorescence. Les organoïdes sont des structures multicellulaires reproduisant des organes en trois dimensions en culture in vitro. Celui-ci a été généré à partir de cellules souches pluripotentes (capable de se différencier en n’importe quel type de cellule). Par rapport à une culture cellulaire classique, réalisée à plat et comprenant un seul type de cellule, les organoïdes miment…

Préparation de matrices biomimétiques à architecture tridimensionnelle colonisées par des cellules cutanées humaines et maintenues en culture in vitro, et renouvellement de leur milieu nutritif. Il apparait en rouge car il contient un colorant indicateur du pH. Différentes tailles et formes de ces modèles sont développées pour analyser l’impact de la rigidité du tissu sur les capacités régénératrices des cellules du derme et de l’épiderme, dans le cadre de recherches menées par Patricia…

Préparation à l’ensemencement de cellules sur une éponge de collagène pour la création d’un modèle de peau reconstruite immunocompétent et innervé. Développée par le laboratoire Immunologie, immunopathologie et chimie thérapeutique (I2CT), cette approche expérimentale permet de reproduire, "in vitro" et en trois dimensions, les interactions entre les cellules du système immunitaire de la peau et celles présentes dans leur environnement, notamment les neurones sensoriels. L’I2CT et le Groupe…

Développement d'un ganglion spinal de souris sur puce microfluidique. Les noyaux cellulaires des neurones qui le composent sont représentés en bleu et les neurofilaments en vert. Ce type de ganglion nerveux est situé à la racine du système nerveux périphérique et mesure environ 400 μm. Il s'agit ici d'un organoïde, une structure multicellulaire qui reproduit un organe en trois dimensions en culture in vitro, ce qui permet d’étudier sa structure et ses fonctionnalités. Les organoïdes sont formés…

Utilisation de la modélisation moléculaire pour concevoir de nouvelles molécules à visée thérapeutique (Drug design).

Structure tridimensionnelle caractéristique de la protéine Ivy (Inhibitor of vertebrate lysozyme), utilisée par de nombreuses bactéries pour se protéger du lysozyme, le premier antibactérien naturel découvert il a plus de quatre-vingt cinq ans. Des chercheurs viennent d'en élucider la structure et le mécanisme d'action.

Structure tridimensionnelle caractéristique de la protéine Ivy (Inhibitor of vertebrate lysozyme), utilisée par de nombreuses bactéries pour se protéger du lysozyme, le premier antibactérien naturel découvert il a plus de quatre-vingt cinq ans. Des chercheurs viennent d'en élucider la structure et le mécanisme d'action.

Mise en œuvre du fermenteur UNIFERTEX (UNIversal FERmenTor EXpert), un réacteur permettant la culture concomitante de micro-organismes (bactéries et champignons filamenteux) en phase aqueuse et sur support solide, en environnement contrôlé. Sa mise en œuvre est totalement automatisée grâce au logiciel dédié Marex, relié à l'automate de contrôle. UNIFERTEX est développé par l'Unité Pilote de l’Institut de chimie des substances naturelles (ICSN) et l'entreprise Pierre Guérin Technologies dans le…

Culture d'un champignon filamenteux "Chrysosporium lobatum" sur milieux gélosés, à l'Institut de chimie des substances naturelles (ICSN). A gauche, culture en milieu gélosé couplé à l'extraction en phase solide et à droite, culture classique. La SPE (solid phase extraction) permet de piéger les molécules produites par le champignon et de les concentrer sur des billes de résine avant qu'elles n'atteignent le milieu gélosé. Ce procédé, appelé extraction solide-solide par l'ICSN, est innovant. Il…

Culture d'un champignon filamenteux "Chrysosporium lobatum" sur milieu gélosé couplé à l'extraction en phase solide, à l'Institut de chimie des substances naturelles (ICSN). La SPE (solid phase extraction) permet de piéger les molécules produites par le champignon et de les concentrer sur des billes de résine avant qu'elles n'atteignent le milieu gélosé. Ce procédé, appelé extraction solide-solide par l'ICSN, est innovant. Il facilite l'étape d'extraction, limite les contaminants provenant du…

Culture d'un champignon filamenteux "Chrysosporium lobatum" sur milieux gélosés, à l'Institut de chimie des substances naturelles (ICSN). A gauche, culture classique et à droite, culture en milieu gélosé couplé à l'extraction en phase solide. La SPE (solid phase extraction) permet de piéger les molécules produites par le champignon et de les concentrer sur des billes de résine avant qu'elles n'atteignent le milieu gélosé. Ce procédé, appelé extraction solide-solide par l'ICSN, est innovant. Il…

Termites du genre "Nasutitermes". Ils vivent en symbiose avec des microorganismes qui peuvent avoir un rôle de protection des colonies contre les stress biotiques, stress provoqués par des êtres vivants comme, entre autres, des microorganismes entomopathogènes (qui infectent les insectes). L'antibiorésistance (la résistance d’une bactérie à l’action d’un antibiotique) est un phénomène évolutif naturel qui s’est accentué de manière critique ces dernières années à cause d’une utilisation parfois…

Analyse d'images de fluorescence de la matrice extracellulaire d'un biofilm bactérien de "S. epidermidis", placé sous un microscope à fluorescence (en arrière-plan). Des électrodes en cuivre sont connectées à un générateur par l'intermédiaire de deux pinces crocodile. Les biofilms sont ainsi soumis à des champs électriques pulsés afin de désorganiser les bactéries. Le but est de comprendre comment la matrice extracellulaire s'organise et de quelle manière les champs électriques pulsés peuvent…

Déstabilisation d’agrégats bactériens (en bleu) formant un biofilm (en gris), grâce à des essaims de nanochaînes magnétiques (en jaune), vue en microscopie électronique à balayage. Les biofilms sont des regroupements de bactéries protégées par une matrice extracellulaire, ce qui les rend très résistants aux cellules immunitaires et aux antibiotiques. Pour renforcer l’efficacité des traitements, les scientifiques ont conçu des nanorobots capables de pénétrer ces structures et de les perturber…

Lymphocytes (en vert) en train de se faufiler à travers la paroi d’un vaisseau sanguin HEV (High endothelial venules) (en rouge) pour entrer dans une tumeur (en noir), au cours d'un traitement par immunothérapie avec des anticorps anti-CTLA-4 et anti-PD-1. L'immunothérapie est un traitement révolutionnaire contre le cancer, basé sur l'utilisation d'anticorps dirigés contre les molécules PD-1 et CTLA-4. Elle agit en activant les lymphocytes T, des globules blancs présents dans le sang et…

Lymphocytes T, macrophages et cellules tumorales dans une tumeur pulmonaire humaine. De récents travaux ont démontré que les macrophages (en rouge) empêchent les lymphocytes T (en vert), acteurs essentiels dans la lutte contre les cancers peu présents dans les îlots tumoraux mais concentrés dans le stroma, de migrer vers les cellules tumorales (en bleu) pour les détruire. Développer des médicaments s'attaquant aux macrophages rendrait donc les lymphocytes T plus efficaces contre les tumeurs, et…

Ces petits points multicolores sont des bactéries "Escherichia coli" génétiquement programmées pour devenir des "médicaments vivants" anti-cancer. Le doctorant qui a réalisé cette image les a observées à l'aide d'un microscope de super résolution "3D-SIM". Ces bactéries produisent de la fluorescence rouge et leur ADN est coloré en bleu. La superposition des deux couleurs donne alors des nuances de rose. Les bactéries sont enrobées d'un composé chimique, en vert, qui cible les bactéries…

Préparation de matrices biomimétiques à architecture tridimensionnelle colonisées par des cellules cutanées humaines et maintenues en culture in vitro, et renouvellement de leur milieu nutritif. Il apparait en rouge car il contient un colorant indicateur du pH. Différentes tailles et formes de ces modèles sont développées pour analyser l’impact de la rigidité du tissu sur les capacités régénératrices des cellules du derme et de l’épiderme, dans le cadre de recherches menées par Patricia…

Céline Vallot, lauréate de la médaille de l'Innovation du CNRS 2022 et une partie de son équipe au laboratoire DIG-Cancer situé à l’Institut Curie, à Paris. Directrice de recherche CNRS, Céline Vallot se concentre sur les mécanismes non génétiques, en particulier épigénétiques, qui peuvent expliquer l'adaptabilité des cellules cancéreuses. Elle est co-inventrice de deux familles de brevets et de deux logiciels, permettant une analyse interactive et rapide de données cellulaires par des…

Modélisation d'un pore ouvert par un champ électrique dans une biomembrane. L'électroporation consiste à perforer la membrane cellulaire à l’aide d’un champ électrique pour délivrer une substance thérapeutique, comme des médicaments ou de l’ADN, à l’intérieur des cellules. Des scientifiques ont dévoilé des éléments essentiels à la connaissance de ce phénomène largement utilisé mais encore peu compris. Les résultats expérimentaux suggèrent ainsi que l’interaction du champ électrique avec les…

Réglage fin des paramètres du séparateur d’isotopes Sidonie, nécessaire à l'implantation des isotopes suite à leur séparation. Une source d'ions produit un faisceau d'isotopes. Il est accéléré puis envoyé dans un aimant qui dévie les trajectoires des isotopes en fonction de leurs masses. Une fente, placée au plan focal du séparateur, permet de sélectionner l'isotope purifié désiré pour le déposer ensuite sur un support (la cible). Sidonie a été construit en 1969 à l’université d’Orsay pour la…