Publié le 29 juillet 2019
Recherche

Enseignante-chercheuse au Laboratoire de chimie physique (LCP - CNRS/Université Paris-Sud), Cécile Sicard-Roselli est spécialisée dans l’étude de nanoparticules métalliques et de protéines dans des conditions de radiolyse à des fins thérapeutiques anticancéreuses. Avec son équipe, elle a récemment réussi à mesurer et quantifier pour la première fois plusieurs espèces réactives formées après irradiation de nanoparticules d’or.

Au sein du Laboratoire de chimie physique (LCP - CNRS/Université Paris-Sud), Cécile Sicard-Roselli cherche à percer les mystères des mécanismes d’action des nanoparticules métalliques. Dès 2006, l’utilisation de nanoparticules d’or soumises à des rayonnements X a montré leur potentiel thérapeutique en conduisant à la disparition de tumeurs greffées sur des souris. Par la suite, de nombreux travaux scientifiques ont affiché des résultats très différents, parfois contraires aux prédictions physiques. C’est dans ce contexte que s’inscrit une partie des recherches de l’équipe de Cécile Sicard-Roselli : « Nous voulions rationaliser tous ces résultats. Notre équipe a choisi de repartir du phénomène physique pour en comprendre son fonctionnement. Nous serons alors capables d’utiliser les nanoparticules à leur plein potentiel. »

Pour comprendre ce phénomène, l’équipe a quantifié les espèces chimiques responsables de la dégradation des cellules tumorales. La radiolyse de l’eau par les électrons émis par les nanoparticules d’or après irradiation (rayons X ou gamma) est un phénomène bien établi. Ces électrons conduisent à la formation d’espèces extrêmement réactives (principalement des radicaux OH), qui induisent la destruction des différentes parties de la cellule tumorale pour aboutir à la régression de la tumeur.

Jusqu’à récemment, très peu de groupes de recherche avaient tenté de mesurer la quantité d’électrons créés par les nanoparticules et les radicaux qui résultent de leur action. L’objectif des travaux de l’équipe de Cécile Sicard-Roselli était de capter les espèces réactives (les électrons et les radicaux), puis de les quantifier précisément. L’équipe a réalisé de nombreuses expériences afin d’évaluer séparément la production d’électrons et de radicaux OH. L’influence de la concentration en nanoparticules sur la production des espèces réactives a également été étudiée : « Ce qui résulte de ces expériences est que l’interface nanoparticule/eau serait une zone privilégiée pour la formation de radicaux. »

Par ces travaux, l’équipe de Cécile Sicard-Roselli a réussi pour la première fois à mesurer et quantifier plusieurs espèces réactives formées après irradiation de nanoparticules d’or. Des études en collaboration avec d’autres équipes du LCP sont en cours pour modéliser ces nouveaux résultats. D’autres analyses sont également poursuivies sur des nanoparticules à base d’autres éléments, comme l’argent, le bismuth ou même le diamant. Les résultats apporteront une meilleure compréhension du fonctionnement des nanoparticules pour les utiliser de manière optimale dans le traitement des tumeurs.

Manon Gilles, Emilie Brun, Cécile Sicard-Roselli. Quantification of hydroxyl radicals and solvated electrons produced by irradiated gold nanoparticles suggests a crucial role of interfacial water. Journal of Colloid and Interface Science. Volume 525, 1 September 2018, Pages 31-38.

 

Cécile Sicard-Rosseli ©Vincent KriegerCécile Sicard-Rosseli a réalisé ses études à la faculté de sciences d’Orsay puis a effectué son doctorat dans un laboratoire du CEA-Saclay sur des techniques de spectroscopie appliquées aux sites métalliques des protéines. Après un stage postdoctoral de trois ans entre milieux industriel et universitaire, elle intègre le Laboratoire de chimie-physique d’Orsay en tant que maître de conférences pour étudier le stress oxydant des protéines. Depuis 2005, elle a débuté des activités sur l’utilisation de nanoparticules métalliques pour des applications thérapeutiques.