Explore Hydrogels for Arterial Calcification Treatment

L’unité de recherche EBInnov®

La recherche de l’EBI se déroule dans l’école en lien avec nos laboratoires partenaires, dans le but d’innover pour la santé, le bien-être et l’innocuité, d’améliorer la qualité de vie et la sécurité des personnes. Elle intègre les 17 objectifs de développement durable, pour 4 secteurs principaux : pharmaceutique, cosmétique, agro-industrie et environnement.

Développement de systèmes de libération prolongée pour le traitement local de la calcification artérielle

Les artères sont des vaisseaux sanguins constitués de trois couches (intima, média et adventice) et assurent le transport du sang du cœur vers les organes. Avec l’âge et dans certaines pathologies telles que l’athérosclérose, l’insuffisance rénale ou le diabète, les artères peuvent subir un processus de calcification artérielle (AC), conduisant à une rigidification progressive de la paroi vasculaire.

La calcification artérielle est aujourd’hui considérée comme un processus multifactoriel, étroitement lié au métabolisme osseux, illustrant l’existence d’un axe os–vaisseau. Plusieurs mécanismes communs entre l’ostéogenèse et la calcification vasculaire ont été mis en évidence, notamment l’implication de médiateurs tels que l’ostéoprotégérine (OPG), le système RANK/RANKL, ainsi que l’impact de certains traitements médicamenteux, comme les antagonistes de la vitamine K.

Les bisphosphonates, inhibiteurs puissants de la minéralisation, ont démontré leur efficacité dans l’inhibition de la calcification des cellules musculaires lisses vasculaires. Toutefois, leur administration systémique est limitée par des effets indésirables importants. Une approche innovante repose donc sur le développement de systèmes de délivrance locale, permettant une libération prolongée du principe actif directement au niveau de la lésion calcifiée.

Ce projet de recherche sera mené sur le site de l’École de Biologie Industrielle (EBI), en partenariat avec le Laboratoire LIFSE en codirection avec un chirurgien cardiovasculaire. Il s’inscrit dans une approche multi-partenariale visant à développer une solution thérapeutique innovante pour les patients atteints de calcification artérielle.

Objectifs du stage

L’objectif principal du stage est de développer et caractériser des systèmes de libération prolongée à base de polymères, destinés à une administration locale sur des surfaces artérielles calcifiées.

Les objectifs spécifiques sont :

1. Étudier les propriétés de polymères synthétiques et naturels capables d’encapsuler des principes actifs ciblés, en particulier des hydrogels compatibles avec des dispositifs endovasculaires (ballons actifs, stents).
2. Développer et caractériser des hydrogels et évaluer l’efficacité de la libération prolongée des principes actifs sur des surfaces calcifiées modèles.
3. Étudier la biocompatibilité des biomatériaux développés à l’aide de cultures cellulaires (fibroblastes dermiques).

Méthodologie

• Formulation et caractérisation physico-chimique des hydrogels (texture, stabilité, propriétés mécaniques).
• Encapsulation de bisphosphonates et dosage quantitatif des principes actifs et études de libération in vitro (cinétique de dissolution).
• Évaluation de la biocompatibilité et de la viabilité cellulaire.

Profil recherché

• Étudiant(e) en Master 2 en sciences pharmaceutiques, biomatériaux, bio-ingénierie, chimie des polymères ou disciplines connexes.
• Intérêt pour la drug delivery, les biomatériaux et les pathologies cardiovasculaires.
• Rigueur scientifique, autonomie, esprit critique et capacité à travailler en équipe.

Durée et modalités

• Durée : 6 mois
• Lieu : Site EBI – Cergy
• Début souhaité : à définir
• Gratification : conformément à la réglementation en vigueur

Encadrants

AP-HP: Dr. Jean-Michel DAVAINE, MD, PhD
Arts et Métiers, LIFSE Laboratoire d'ingénierie des fluides et des systèmes énergétiques (Lifse): Prof. Farid BAKIR
EBI, EBInnov: Dr. HDR Samar ISSA, PharmD, PhD, HDR

For this M2, engineering internship, the required skills include:

We’re seeking a motivated Master’s student (starting March 2025) to join a cutting-edge project focused on using hydrogels for controlled release in the treatment of arterial calcifications. Work alongside experts from AP-HP, Arts et Métiers, and EBI to contribute to innovative solutions for patients with cardiovascular conditions.

What you’ll do:
Investigate prolonged release techniques in arterial calcification treatment
Study polymers for drug delivery systems
Evaluate the effectiveness of hydrogels in calcified environments