AGuIX1 nanoparticles and radiotherapy: from the bench to the bedside
Nanoparticules AGuIX1 et radiothérapie : du développement préclinique aux premiers essais chez l’homme
Résumé
For several years, the use of nanotechnology has been at the heart of research. The use of nanoparticles in oncology opens a vast field of clinical applications. Indeed, nanoparticles have the ability to act as radiosensitizers. They enhance the effectiveness of irradiation in tumor cells, and may represent a promising approach for the local treatment of tumors by external radiotherapy. In this context, the biotechnology company, NH TherAguix (Grenoble, France), has developed AGuIX (Activation and Guidance of Irradiation by X-ray) nanoparticles. These ultra-small nanoparticles, around 5 nm, are composed of a polysiloxane matrix and gadolinium chelates. The nanoparticles have very high radiosensitizing properties as well as contrast agent properties due to the presence of gadolinium. According to the various studies carried out, no signs of toxicity were observed in two animal species (rodents and monkeys) after intravenous administration. The biodistribution in different animal models has shown that the nanoparticles accumulate passively and selectively in tumours due to the EPR effect (Enhanced Permeability and Retention effect) and are cleared via renal elimination. A radiosensitizing effect has also been observed with different types of irradiation in vitro and in vivo on several types of cancers, including radio-resistant models. These promising nanoparticles are therefore currently undergoing clinical trials combined with radiotherapy in several centres in France and in the USA. This review summarizes the main preclinical results that have led to the first administration of AGuIX nanoparticles in humans.
Depuis quelques années, l’utilisation des nanotechnologies est au cœur des recherches thérapeutiques. L’utilisation en cancérologie de nanoparticules ouvre un vaste champ d’applications cliniques. En effet, les nanoparticules ont la capacité d’agir comme des radiosensibilisants. Elles permettent d’améliorer l’efficacité de l’irradiation au niveau des cellules tumorales. Leur utilisation pourrait donc être une approche prometteuse pour le traitement local des tumeurs par radiothérapie externe. Dans ce contexte, la société de biotechnologies NH TherAguix (Grenoble, France) développe les nanoparticules AGuIX (Activation and Guidance of Irradiation by X-ray). Ce sont des nanoparticules de très petite taille, de l’ordre de 5 nm, constituées d’une matrice de polysiloxane et de chélates de gadolinium. Elles possèdent des propriétés radiosensibilisantes très importantes ainsi que des propriétés d’agent de contraste, grâce à la présence de gadolinium. D’après les différentes études réalisées, aucun signe de toxicité n’a été observé sur deux espèces animales (rongeurs et singes) après une administration intraveineuse. La biodistribution sur différents modèles animaux a prouvé une accumulation passive et sélective dans les tumeurs grâce à l’effet EPR (Enhanced Permeability and Retention effect) et une élimination rénale des nanoparticules après administration. Un effet radiosensibilisant a également été observé avec différents types d’irradiations in vitro et in vivo, sur plusieurs types de cancers, y compris des modèles radiorésistants. Ces nanoparticules prometteuses sont actuellement en cours d’évaluation dans des essais cliniques, en association avec la radiothérapie dans plusieurs centres en France et aux États-Unis. Cette revue résume ainsi les principaux résultats précliniques qui ont conduit à la première administration chez l’homme des nanoparticules AGuIX.
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