Sondes moléculaires d’Eu(II)/Eu(III) pour l’imagerie multimodale des cellules cancéreuses en hypoxie

Les tumeurs solides, dont la vascularisation est hétérogène, présentent des régions hypoxiques caractérisées par une faible pression en oxygène. Ces zones développent une résistance aux traitements conventionnels du cancer en adaptant leurs mécanismes cellulaires pour survivre, ce qui complique les approches thérapeutiques. Évaluer l’hypoxie tumorale est crucial pour mieux comprendre le microenvironnement tumoral et orienter les stratégies thérapeutiques. La méthode classique de mesure du taux d’oxygène repose sur l’implantation d’une électrode invasive, ce qui limite son usage en routine clinique. En réponse, des méthodes non invasives comme l’IRM et la TEP ont été développées mais trouvent, elles aussi, des limitations. Le projet vise à concevoir des sondes d'imagerie multimodales basées sur des complexes macrocycliques d’Eu^II/III pour identifier les cellules cancéreuses en hypoxie. Selon le degré d’oxydation du métal, ces sondes permettront d'obtenir des images fonctionnelles via IRM ou imagerie photoacoustique, mais aussi de quantifier le taux d'O₂ pour adapter la stratégie thérapeutique.

Le travail du/de la doctorant.e consistera à synthétiser de nouveaux ligands macrocycliques adaptés à la complexation de l’Eu(II) et Eu(III). La stabilité et l’inertie des complexes seront évaluées par des études physicochimiques (potentiométrie, spectroscopie UV/Vis). Le potentiel des complexes pour les différentes techniques d’imagerie fonctionnelle (luminescence, IRM, photoacoustique) sera validé en collaboration avec des experts. Les complexes les plus prometteurs seront dérivés en une version dite « nitroimidazolée » pour une détection plus spécifique des cellules en hypoxie.

Le laboratoire de « Chimie, Electrochimie Moléculaires et Chimie Analytique » (CEMCA) est une Unité Mixte de Recherche de l’Institut de Chimie (INC) du CNRS et de l’Université de Bretagne Occidentale (UBO), UMR 6521 CNRS-UBO. Il est localisé, à Brest, sur le site de l’UFR Sciences et Techniques et fait partie de « l’Institut Brestois Santé, Agro, Matière » (IBSAM-UBO).

Il est rattaché à l’École Doctorale « Ecole Doctorale Sciences de la Matière, Molécules et Matériaux »  ED S3M. Il est rattaché aux sections 14 (principale) et 13 du Comité National de la Recherche Scientifique, et ses enseignants chercheurs relèvent des sections 31 et 32 du Conseil National des Universités.

Cette Unité de recherche, historiquement pluridisciplinaire en chimie, possède des expertises reconnues en chimie de coordination, chimie organométallique, chimie organique, électrochimie et chimie analytique.
Ses thématiques de recherche se situent à l’interface des sciences du vivant et de la physique.
Elle aborde, en raison de son expertise en chimie de coordination et en électrochimie, des thématiques concernant la conception et l’étude des propriétés redox de molécules inorganiques biomimétiques pouvant trouver des applications dans le domaine de la catalyse et de l’énergie. Son positionnement sur ces développements bio-inorganiques est unique au niveau de la Bretagne et des Pays de la Loire.
L’unité possède également une identité forte et une expertise unique dans le domaine de la synthèse organique et du développement de chélates azotés et de molécules amphiphiles phosphorés ce qui lui permet, en collaboration avec différentes équipes INSERM, de se positionner sur des applications dans le domaine de la santé concernant l’imagerie médicale, la vectorisation, les traitements anticancéreux mais également le développement de nouveaux matériaux.

Enfin, l’unité se place également dans le domaine des matériaux à propriétés commutables, domaine dans lequel elle a su se montrer compétitive et acquérir une reconnaissance importante.

Le/la candidat(e) devra posséder une formation sérieuse en synthèse organique (techniques de synthèse, purification et caractérisation) et en chimie de coordination (études physico-chimiques de complexes de cations métalliques). Un intérêt pour les applications à l'interface de la biologie dans le domaine de la santé sera un plus pour mener à bien le projet.