INNOVATION : NOTRE VISION

RENDRE ACCESSIBLE AU PLUS GRAND NOMBRE DES NANOMATÉRIAUX INNOVANTS

NOTRE MISSION : Connecter des nanotechnologies pour diversifier l’offre de traitement.

L ‘innovation de SUPERBRANCHE consiste à connecter les technologies afin de diversifier l’offre de traitement des patients atteints de cancers solides en exploitant le potentiel de nanomatériaux dont l’intérêt majeur est d’exacerber les propriétés de ciblage pour une détection précoce et spécifique des tumeurs et une réduction des effets secondaires.  SUPERBRANCHE se positionne donc aujourd’hui comme un producteur dédié à la synthèse de matériaux nanotechnologiques pour la Nanomédecine. A plus long terme, SUPERBRANCHE développera également des outils thérapeutiques ciblés (radiothérapie, hyperthermie magnétique) en oncologie.

NOTRE AMBITION : SOIGNER

Notre vision et ambition est de devenir à terme une Micropharma, de soigner les gens, et de participer à la ré-industrialisation de la Région Grand Est dans des nanotechnologies de pointe.

La Conception de Nanoparticules

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Au coeur de notre innovation : La conception de nanoparticules pour établir un diagnostic et une thérapie ciblée revêt une importance capitale en cancérologie afin de réduire les effets secondaires et d’aboutir à une médecine personnalisée.

De tels systèmes doivent répondre à une longue liste de critères :

  • ces nanoparticules doivent se diriger de manière sélective vers les cellules et organes du corps impliqués dans le processus pathologique, ceci afin de minimiser les effets secondaires.
  • elles doivent être non toxiques, biodégradables ou pouvoir s’excréter facilement et rapidement.
  • elles ne doivent pas être reconnues ni éliminées par le système immunitaire de l’organisme  avant d’avoir atteint leur cible et ne doivent pas provoquer de réactions allergiques.

Dans l’idéal, elles sont génériques, c’est-à-dire qu’elles sont « programmables » pour lutter contre une grande variété de maladies en s’arrimant à n’importe quelle structure-cible choisie et en étant capables de transporter n’importe quel médicament. 

L’enrobage des nanoparticules, un design clé

La conception de nanoparticules inorganiques est en plein essor principalement en raison de leurs propriétés optiques, magnétiques ou électroniques remarquables. Leur utilisation est donc multiple, menant parfois au développement de nouveaux domaines de recherche car à l’échelle « nano » de nouvelles propriétés apparaissent. C’est le cas par exemple de la Nanomédecine où les nanoparticules permettent le développement de solutions diagnostiques et/ou thérapeutiques innovantes, voire de rupture. Pour une efficience optimale dans un tel secteur, les nanoparticules se doivent de posséder de nombreuses propriétés parmi lesquelles, et en premier lieu, une bonne biocompatibilité et une biodistribution optimale. Pour ce faire, il est nécessaire de les enrober d’une coquille organique qui, par ailleurs, assurera l’interaction avec les fluides biologiques.

Ainsi, les dendrons répondent parfaitement aux besoins de la nanomédecine. Ce sont des molécules en forme de branches, composées d’un point d’ancrage et d’extrémités réactives, dont la taille et la conformation sont contrôlables au nanomètre près (on parle alors de générations de dendrons). En fonction des propriétés physico-chimiques de ces groupements de périphérie, les dendrons peuvent drastiquement réduire les principaux problèmes rencontrés lors du développement de produits diagnostiques et thérapeutiques tels que l’agrégation et les interactions non spécifiques, la faible solubilité dans l’eau, la toxicité ou encore l’antigénicité.

Le choix des groupements chimiques de la structure dendritique est donc stratégique. Parmi les points d’ancrages possibles, les acides phosphoniques présentent de fortes affinités avec les oxydes métalliques, assurant un lien quasi covalent à leur surface. Cette interaction rend extrêmement stable in vivo le nanomatériau ainsi formé (nanoparticule ou implant) tout en le protégeant de l’oxydation et préservant ainsi, par exemple, les propriétés magnétiques des nanoparticules. A l’extrémité opposée, les groupements en périphérie peuvent également jouer un rôle important. En les choisissant réactifs, il est possible de les coupler à des molécules bioactives comme des médicaments, des chromophores ou des ligands de ciblage, qui apportent alors une fonctionnalité supplémentaire au dendron. Enfin, la synthèse des dendrons, de génération en génération, permet de s’adapter à la taille de la nanoparticule greffée, pour minimiser l’épaisseur de la couche organique et ainsi aboutir à des objets les plus petits possibles, permettant ainsi leur injection intraveineuse.

Chez Superbranche, nous proposons actuellement une gamme de dendrons, de différentes générations, répondant aux besoins de la nanomédecine. Composés d’un point d’ancrage de type pince biphosphonique, ils présentent également une extrémité acide carboxylique facilement fonctionnalisable. Nous vous invitons à les découvrir dans notre onglet « produits ».

Le choix du cœur des nanoparticules

molecule Superbranche delphine felder-flesch sylvie Begin-Colin IPCMS CNRS strasbourg iron stearatenanomatériaux architecturés nanoparticules magnétiques dendrimères dendritiques diagnostic précoce thérapie ciblée oncologie cancer startup nanotechnologie nanomédecine biotechnologie innovation injection intraveineuse imagerie médicaleDepuis plusieurs décennies, les nanoparticules à base de lipide, polymère et métaux ont émergé dans le secteur de la biomédecine permettant de relever de nouveaux défis en matière de santé. La composition chimique, la taille, la forme, la morphologie et le comportement magnétique sont les critères les plus importants pour déterminer leurs applications dans ce domaine.

Les nanoparticules d’oxyde métallique notamment présentent un intérêt à la fois en diagnostic mais également en thérapie de par leurs propriétés magnétiques originales.  Principalement constituées d’oxyde de fer, ces nanoparticules ont vu de nombreuses applications se développer grâce à leur réponse à un champ magnétique externe ainsi qu’à leur biocompatibilité : elles peuvent être utilisées  comme agent de contraste pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM) ou en thérapie dans le traitement du cancer par hyperthermie magnétique ou par la libération contrôlée de médicaments. Elles trouvent également des applications dans la biodétection ou la séparation cellulaire.

Mais pour être efficaces, les nanoparticules d’oxyde de fer doivent répondre à des critères stricts concernant leur taille, forme et morphologie, qui vont conditionner leur comportement magnétique et déterminer ainsi leurs applications possibles.

En plus de ces paramètres de taille et de composition, il est indispensable de concevoir la surface des oxydes de fer superparamagnétiques, non seulement pour améliorer leur biocompatibilité, stabilité dans les milieux physiologiques mais aussi leur pharmacocinétique. En effet, les nanoparticules qui présentent un diamètre en suspension de plus de 100 nm sont captées par les cellules immunitaires réduisant leur disponibilité dans le flux sanguin et les tissus. Les nanoparticules de 10 à 100 nm ont, au contraire, un temps de circulation élevé dans le sang, ce qui leur confère un fort potentiel pour les thérapies systémiques en maximisant la possibilité d’atteindre le tissu cible.

Les revêtements de nanoparticules sont de plus en plus développés pour apporter des fonctions bioactives supplémentaires, assurant le ciblage et une combinaison de thérapie (médicament encapsulé dans le revêtement de la nanoparticule). Les architectures dendritiques notamment sont des revêtements de choix en raison de leur structure et de leur composition définie, ainsi que de leur chimie de surface hautement ajustable. Pour plus d’informations à ce sujet, nous vous invitons à lire notre article dédié : « L’enrobage des nanoparticules, un design clé ».

Chez Superbranche, nous proposons actuellement deux gammes de nanoparticules d’oxyde de fer : dendronisées (pouvant être fonctionnalisées avec plusieurs molécules biologiquement pertinentes) ou non. Elles sont sphériques, et de petite taille (10 ou 20 nm), répondant aux besoins actuels de la nanomédecine que ce soit en diagnostic ou en thérapie. Injectables par voie intraveineuse et solubles dans l’eau, elles peuvent être utilisées comme agent de contraste pour l’IRM (10 & 20 nm), comme traceur pour l’imagerie MPI (20 nm) ou en tant qu’agent de thérapie par hyperthermie magnétique (20 nm). Pour les découvrir, nous vous invitons à vous rendre dans notre onglet « produits ».

INNOVATION

En quoi consiste notre innovation ?

Nos nanoparticules de diagnostic et de thérapie, de par leur simplicité et taille, sont injectables par voie systémique, contrairement à la plupart des produits développés par nos concurrents qui se sont positionnés sur des sondes thérapeutiques injectables en intra ou en péri-tumoral (ce qui implique que la tumeur ait été détectée au préalable) et qui ciblent les tumeurs par voie passive.

Cette possibilité d’injection intraveineuse ouvre la voie au ciblage actif, au diagnostic précoce de la dissémination des cancers (détection de micrométastase ou de cellules tumorales circulantes) et donc également à une thérapie précoce.

Par ailleurs, l’architecture et le design de nos produits dendritiques les rendent robustes en milieu biologique et peu enclin à adsorber les protéines plasmatiques.

Enfin, nos objets combinent des propriétés de diagnostic par différentes modalités d’imagerie médicale à des propriétés de thérapie: un seul produit injecté pourra assurer le diagnostic et la thérapie et faciliter la thérapie guidée par l’image.

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Geoffrey Cotin – vidéo : Université de Strasbourg / organisateurs du concours “CNRS – CPU” au niveau national, “Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg et CNRS Alsace” en local / Ma Thèse en 180s

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