NanoEye

Deux projets pour le développement de traitement dans l'oeil:

Le projet NanoEye regroupe deux projets pour la livraison ciblée de médicaments dans l'oeil:

• NanoRetina : délivrance de médicaments aux cellules ganglionnaires de la rétine pour lutter contre la DMLA (Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age).
• NanoCornea:  délivrance de médicaments dans la cornée pour lutter contre les dystrophies cornéennes.

L'Optoporation comme mode d'action:

 

L'optoporation est une nouvelle technique de transfection cellulaire utilisant l'amplification de champ produite autour de matériaux plasmoniques sous irradiation laser pour produire un phénomène de cavitation et de perforation de la membrane. Il est important que cette perforation soit contrôlée afin de ne pas entraîner la mort des cellules à transfecter. Cette technique présente l’avantage de ne pas utiliser de virus désactivés dont l’utilisation, bien que très efficace, reste controversée et sujette à des risques.

Des expériences in vitro d’optoporation cellulaire assistée par des nanoparticules plasmatiques dans les régimes kHz et MHz sont en cours de développement. Plusieurs lignées cellulaires sont utilisées pour déterminer les conditions idéales pour la transfection. Certains travaux ont également été effectués sur des explants de cornée. Toutes ces expériences font partie des recherches menées conjointement par LP2L et l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont.

PREMIERS resultATs in vivo:

Les premières découvertes liées au traitement de la rétine obtenu in vivo chez le rat par Ariel M. Wilson et al. ont été publiés dans NanoLetters en 2018. L'utilisation de nanoparticules d'or de 100 nm conjuguées à l'anticorps Kv1.1 sous irradiation femtoseconde à 800 nm a permis de réaliser la transfection des cellules RGC sans induire leur mort. La figure ci-contre, expliquant le principe de fonctionnement, provient de l'article en question. Le projet se poursuit sur un modèle murin plus représentatif de l'évolution de la maladie.

Des projets hautement pluridisciplinaires:

Ces projets de grande envergure nécessitent la maîtrise de nombreux aspects et impliquent de nombreux collaborateurs. Les domaines d'expertise comprennent:

• L'ophtalmologie
• Les nanotechnologies
• L'optique ultra rapide et le laser femtoseconde
• Culture cellulaire et traitement in vivo

Principaux collaborateurs:

• Pr Mike Sapieha, HMR
• Pr Isabelle Brunette, HMR

              

 

 

Références:

• Wilson A M, Mazzaferri J, Bergeron E,Patskovsky S, Marcoux-Valiquette P, Costantino S, Sapieha P and Meunier M, In Vivo Laser-Mediated Retinal Ganglion Cell Optoporation Using Kv1.1 Conjugated Gold Nanoparticles, NanoLetters, 2018. 
• Dagallier A, Boulais E, Boutopoulos Christos, Lachaine R, Meunier M, Multiscale modeling of plasmonic enhanced energy transfer and cavitation around laser-excited nanoparticles, Nanoscale, 2017. 
• Lachaine R, Boulais E, Rioux D, Boutopoulos C, Meunier M, Computational design of durable spherical nanoparticles with optimal material, shape, and size for ultrafast plasmon-enhanced nanocavitation, ACS Photonics, 2016.
• Boutopoulos C, Bergeron E, Meunier M, Cell perforation mediated by plasmonic bubbles generated by a single near infrared femtosecond laser pulse, Journal of Biophotonics, 2016.
• Lachaine R, Boutopoulos C, Lajoie P-Y, Boulais E, Meunier M, Rational design of plasmonic nanoparticles for enhanced cavitation and cell perforation, Nano Letters, 2016.