Cellules stromales mésenchymateuses comme vecteurs cellulaires de nanoparticules : un nouvel outil thérapeutique des tumeurs cérébrales

The aim of this study is to develop a new therapeutic tool for brain tumors using the migratory capacity of mesenchymal stromal cells (MSCs) towards tumor to vehicle and distribute therapeutic nanoparticles (NPs). A subpopulation of human MSCs extracted from patient iliac crest bone marrow, MIAMI cells (« Marrow-Isolated Adult Multilineage Inducible‖), and two types of NPs [polymer NPs and lipid nanocapsules (LNCs)] were used to show the proof of concept of this therapeutic tool. We have shown that MIAMI cells efficiently incorporate these NPs, without modification of their stemness properties. Moreover, MIAMI cells were able to vehicle and distribute NPs in vivo within the brain tumor. The toxicity of this new tool has been validated in vitro and in vivo in the human U87MG glioma model with MIAMI cells loaded with ferrociphenol-LNCs. The safety of the use of MIAMI cells, as cellular vectors, was also studied. We have shown that MIAMI cells were not able of transformation in vitro and in vivo. However, the interaction between MIAMI cells and glioma cells seemed glioma dependant suggesting that supplementary studies may be done to ensure the safety of MIAMI cells. Taken together, this work demonstrates that MIAMI cells combined with NPs to deliver specifically a drug within a brain tumor constitute a new promising tool in glioma therapy.Ce travail de thèse a pour objectif le développement d‘un nouvel outil thérapeutique des tumeurs cérébrales en utilisant le tropisme tumoral des cellules stromales mésenchymateuses (CSMs) pour véhiculer et distribuer des nanoparticules (NPs) chargées en principe actif. Une sous-population de CSMs humaines extraites à partir de la moelle osseuse de la crête iliaque de patients, les cellules MIAMI (« Marrow-Isolated Adult Multilineage Inducible‖) et deux types de NPs [NPs polymériques et nanocapsules lipides (NCLs)] ont été utilisés pour montrer la preuve de concept de cet outil thérapeutique. Nous avons montré que les cellules MIAMI incorporent efficacement ces deux types de NPs sans modification de leur potentiel souche. De plus, ces cellules sont capables de véhiculer et de distribuer les NPs in vivo au sein d‘une tumeur cérébrale. La toxicité de ce nouvel outil a été validée in vitro et in vivo dans le modèle du gliome humain U87MG en utilisant des cellules MIAMI chargées en NCLs de ferrociphenol. La sureté de l‘utilisation des cellules MIAMI, en tant que vecteurs cellulaires, a également été étudiée. Nous avons montré que les cellules MIAMI n‘étaient pas capables de se transformer in vitro et in vivo. Cependant, l‘interaction des cellules MIAMI avec les cellules gliales tumorales semble être gliome dépendant suggérant que des investigations supplémentaires doivent être réalisées pour s‘assurer de la sureté des cellules MIAMI. L‘ensemble de ce travail de thèse a montré que les cellules MIAMI combinées à des NPs pour délivrer spécifiquement un principe actif au sein d‘une tumeur cérébrale constituent un outil prometteur dans la thérapie du gliome