Biomolecules and Biomaterials

Responsable : Ling Peng

Présentation

Notre groupe travaille à l’interface de la chimie et de la biologie et se consacre principalement au développement de sondes chimiques pour comprendre les événements biologiques, la découverte de molécules bioactives et les applications biomédicales basées sur la nanotechnologie dendrimère.
Molecular engineering of dendrimer nanosystems for biomedical applications

The application of nanotechnology to engineer nanovectors for drug delivery is widely expected to provide new breakthrough in medicine and create entirely novel nanotherapeutics. Dendrimers are ideal nanocarriers for drug delivery by virtue of their uniquely well-defined and precisely controlled structure with multivalent cooperativity all confined within a nanosized volume. We have established bio-inspired structurally-flexible dendrimers and self-assembling supramolecular dendrimers as excellent nanocarriers for drug and gene delivery. In particular, self-assembling amphiphilic dendrimers are able to form adaptive supramolecular nanostructures, which encapsulate anticancer therapeutics with high loading efficiency and ensure their effective delivery thus combating drug resistance. Our current research is focused on developing innovative functional dendrimer nanosystems for stimuli-responsive on-demand delivery and nanotheranostics for personalized medicine.

Chemistry and biology of nucleoside analogues

Nucleoside mimics are of considerable importance in the search for antiviral, anticancer and antibacterial drug candidates. One noteworthy example is ribavirin, the first synthetic triazole nucleoside showing antiviral activity against a broad spectrum of viruses yet with immunomodulatory activity as well. Recently, ribavirin was also reported to demonstrate apoptosis-related anticancer effects. On the back of this new evidence, we have developed novel triazole nucleoside derivatives with dual anticancer and immunomodulatory activity. Some of them have shown excellent potency against drug-resistant cancer forms using yet unexplored modes of action such as the targeting of the heat shock response pathway, inducing autophagy and eliciting an immunomodulation effect. Our current focus is studying their potential to inhibit cancer-initiating cells and the related novel mechanisms of action.

Molecular probes and chemical biology

Molecular probes are useful tools to study and understand biological events. We have designed and synthesized various molecular probes of phospholipids and of 2-oxoglutarate, an important intermediate of the Kreb’s cycle, with a view to studying biomembranes and the signaling roles and pathways of Kreb’s cycle intermediates in cancer

Publications

2020

Synthesis and use of an amphiphilic dendrimer for siRNA delivery into primary immune cells

Jiaxuan Chen, Aleksandra Ellert-Miklaszewska, Stefano Garofalo, Arindam Dey, Jingjie Tang, Yifan Jiang, Flora Clément, Patrice Marche, Xiaoxuan Liu, Bozena Kaminska, Angela Santoni, Cristina Limatola, John Rossi, Jiehua Zhou, Ling Peng

Nature Protocols (2020)10.1038/s41596-020-00418-9

An ionizable supramolecular dendrimer nanosystem for effective siRNA delivery with a favorable safety profile

Dinesh Dhumal, Wenjun Lan, Ling Ding, Yifan Jiang, Zhenbin Lyu, Erik Laurini, Domenico Marson, Aura Tintaru, Nelson Dusetti, Suzanne Giorgio, Juan Lucio Iovanna, Sabrina Pricl, Ling Peng

Nano Research (2020)10.1007/s12274-020-3216-8

A self-assembling amphiphilic dendrimer nanotracer for SPECT imaging

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Aura Tintaru, Erik Laurini, Domenico Marson, Beatrice Louis, Ahlem Bouhlel, Laure Balasse, Samantha Fernandez, Philippe Garrigue, Eric Mas, Suzanne Giorgio, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Chemical Communications 56:301-304 (2020)10.1039/c9cc07750b

Surface Charge of Supramolecular Nanosystems for In Vivo Biodistribution: A MicroSPECT/CT Imaging Study

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Beatrice Louis, Aura Tintaru, Erik Laurini, Domenico Marson, Mengjie Zhang, Wanxuan Shao, Yifan Jiang, Ahlem Bouhlel, Laure Balasse, Philippe Garrigue, Eric Mas, Suzanne Giorgio, Juan Iovanna, Yuanyu Huang, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Small 16:301-304 (2020)10.1002/smll.202003290

Natural killer cells modulate motor neuron-immune cell cross talk in models of Amyotrophic Lateral Sclerosis

Stefano Garofalo, Germana Cocozza, Alessandra Porzia, Maurizio Inghilleri, Marcello Raspa, Ferdinando Scavizzi, Eleonora Aronica, Giovanni Bernardini, Ling Peng, Richard Ransohoff, Angela Santoni, Cristina Limatola

Nature Communications 11:1773 (2020)10.1038/s41467-020-15644-8

Therapeutic siRNA: state of the art

Bo Hu, Liping Zhong, Yuhua Weng, Ling Peng, Yuanyu Huang, Yongxiang Zhao, Xing-Jie Liang

Signal Transduction and Targeted Therapy 5 (2020)10.1038/s41392-020-0207-x

Liver Activation of Hepatocellular Nuclear Factor-4α by Small Activating RNA Rescues Dyslipidemia and Improves Metabolic Profile

Kai-Wen Huang, Vikash Reebye, Katherine Czysz, Simona Ciriello, Stephanie Dorman, Isabella Reccia, Hong-Shiee Lai, Ling Peng, Nikos Kostomitsopoulos, Joanna Nicholls, Robert Habib, Donald Tomalia, Pål Sætrom, Edmund Wilkes, Pedro Cutillas, John Rossi, Nagy Habib

Molecular Therapy - Nucleic Acids 19:361-370 (2020)10.1016/j.omtn.2019.10.044

Targeting NUPR1 with the small compound ZZW-115 is an efficient strategy to treat hepatocellular carcinoma

Wenjun Lan, Patricia Santofimia-Castaño, Yi Xia, Zhengwei Zhou, Can Huang, Nicolas Fraunhoffer, Dolores Barea, Melchiore Cervello, Lydia Giannitrapani, Giuseppe Montalto, Ling Peng, Juan Iovanna

Cancer Letters 486:8-17 (2020)10.1016/j.canlet.2020.04.024

ZZW-115-dependent inhibition of NUPR1 nuclear translocation sensitizes cancer cells to genotoxic agents

Wenjun Lan, Patricia Santofimia-Castaño, Mirna Swayden, Yi Xia, Zhengwei Zhou, Stéphane Audebert, Luc Camoin, Can Huang, Ling Peng, Ana Jiménez-Alesanco, Adrián Velázquez-Campoy, Olga Abián, Gwen Lomberk, Raul Urrutia, Bruno Rizzuti, Vincent Geli, Philippe Soubeyran, José Neira, Juan Iovanna

JCI Insight 5 (2020)10.1172/jci.insight.138117

Novel Aryltriazole Acyclic C-Azanucleosides as Anticancer Candidates

Yanhua Zhang, Yun Lin, Qianqian Hou, Xi Liu, Sabrina Pricl, Ling Peng, Yi Xia

Organic and Biomolecular Chemistry (2020)10.1039/d0ob02164d

Novel triazole nucleoside analogues promote anticancer activity via both apoptosis and autophagy

Yanhua Zhang, Xi Liu, Yun Lin, Baoping Lian, Wenjun Lan, Juan Iovanna, Xiaoxuan Liu, Ling Peng, Yi Xia

Chemical Communications 56:10014-10017 (2020)10.1039/d0cc04660d

2019

Efficient and innocuous delivery of small interfering RNA to microglia using an amphiphilic dendrimer nanovector

Aleksandra Ellert-Miklaszewska, Natalia Ochocka, Marta Maleszewska, Ling Ding, Erik Laurini, Yifan Jiang, Adria-Jaume Roura, Suzanne Giorgio, Bartlomiej Gielniewski, Sabrina Pricl, Ling Peng, Bozena Kaminska

Nanomedicine 14:2441-2458 (2019)10.2217/nnm-2019-0176

Dissecting the Anticancer Mechanism of Trifluoperazine on Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

Can Huang, Wenjun Lan, Nicolas Fraunhoffer, Analía Meilerman, Juan Iovanna, Patricia Santofimia-Castaño

Cancers 11:1869 (2019)10.3390/cancers11121869

Poly(amidoamine) dendrimers: covalent and supramolecular synthesis

Z. Lyu, L. Ding, A.Y.T. Huang, L. Kao, Ling Peng

Materials Today Chemistry 13:34-48 (2019)10.1016/j.mtchem.2019.04.004

Designing and repurposing drugs to target intrinsically disordered proteins for cancer treatment: using NUPR1 as a paradigm

Patricia Santofimia-Castaño, Bruno Rizzuti, Yi Xia, Olga Abián, Ling Peng, Adrián Velázquez-Campoy, Juan Iovanna, José Neira

Molecular & Cellular Oncology 1-3 (2019)10.1080/23723556.2019.1612678

Ligand-based design identifies a potent NUPR1 inhibitor exerting anticancer activity via necroptosis

Patricia Santofimia-Castaño, Yi Xia, Wenjun Lan, Zhengwei Zhou, Can Huang, Ling Peng, Philippe Soubeyran, Adrián Velázquez-Campoy, Olga Abián, Bruno Rizzuti, José Neira, Juan Iovanna

Journal of Clinical Investigation 129:2500-2513 (2019)10.1172/jci127223

Targeting intrinsically disordered proteins involved in cancer

Patricia Santofimia-Castaño, Bruno Rizzuti, Yi Xia, Olga Abián, Ling Peng, Adrián Velázquez-Campoy, José Neira, Juan Iovanna

Cellular and Molecular Life Sciences (2019)10.1007/s00018-019-03347-3

Targeting the Stress-Induced Protein NUPR1 to Treat Pancreatic Adenocarcinoma

Patricia Santofimia-Castaño, Yi Xia, Ling Peng, Adrián Velázquez-Campoy, Olga Abián, Wenjun Lan, Gwen Lomberk, Raul Urrutia, Bruno Rizzuti, Philippe Soubeyran, José Luis Neira, Juan Iovanna

Cells 8:1453 (2019)10.3390/cells8111453

Flavonoid–alkylphospholipid conjugates elicit dual inhibition of cancer cell growth and lipid accumulation

Zhengwei Zhou, Biyao Luo, Xi Liu, Mimi Chen, Wenjun Lan, Juan Iovanna, Ling Peng, Yi Xia

Chemical Communications 55:8919-8922 (2019)10.1039/c9cc04084f

2018

Dendrimer-based magnetic resonance imaging agents for brain cancer

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Dinesh Dhumal, Chai-Lin Kao, Monique Bernard, Ling Peng

Science China Materials 61:1420-1443 (2018)10.1007/s40843-018-9323-6

A Dual Targeting Dendrimer-Mediated siRNA Delivery System for Effective Gene Silencing in Cancer Therapy

Yiwen Dong, Tianzhu Yu, Ling Ding, Erik Laurini, Yuanyu Huang, Mengjie Zhang, Yuhua Weng, Shuting Lin, Peng Chen, Domenico Marson, Yifan Jiang, Suzanne Giorgio, Sabrina Pricl, Xiaoxuan Liu, Palma Rocchi, Ling Peng

Journal of the American Chemical Society 140:16264-16274 (2018)10.1021/jacs.8b10021

Self-assembling supramolecular dendrimer nanosystem for PET imaging of tumors

Philippe Garrigue, Jingjie Tang, Ling Ding, Ahlem Bouhlel, Aura Tintaru, Erik Laurini, Yuanyuan Huang, Zhenbin Lyu, Mengjie Zhang, Samantha Fernandez, Laure Balasse, Wenjun Lan, Eric Mas, Domenico Marson, Yuhuang Weng, Xiaoxuan Liu, Suzanne Giorgio, Juan Iovanna, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115:11454-11459 (2018)10.1073/pnas.1812938115

E2F signature is predictive for the pancreatic adenocarcinoma clinical outcome and sensitivity to E2F inhibitors, but not for the response to cytotoxic-based treatments

Wenjun Lan, Benjamin Bian, Yi Xia, Samir Dou, Odile Gayet, Martin Bigonnet, Patricia Santofimia-Castaño, Mei Cong, Ling Peng, Nelson Dusetti, Juan Iovanna

Scientific Reports 8:8330 (2018)10.1038/s41598-018-26613-z

Blocking Stemness and Metastatic Properties of Ovarian Cancer Cells by Targeting p70S6K with Dendrimer Nanovector-Based siRNA Delivery

Jing Ma, Shashwati Kala, Susan Yung, Tak Mao Chan, Yu Cao, Yifan Jiang, Xiaoxuan Liu, Suzanne Giorgio, Ling Peng, Alice Wong

Molecular Therapy 26:70-83 (2018)10.1016/j.ymthe.2017.11.006

Precise tuning of single molecule conductance in an electrochemical environment

Ling Peng, F. Chen, Z.-W. Hong, J.-F. Zheng, Laure Fillaud, Y. Yuan, M.-L. Huang, Y. Shao, X.-S. Zhou, J.-Z. Chen, Emmanuel Maisonhaute

Nanoscale 10:7026-7032 (2018)10.1039/c8nr00625c

Inactivation of NUPR1 promotes cell death by coupling ER-stress responses with necrosis

Patricia Santofimia-Castaño, Wenjun Lan, Jennifer Bintz, Odile Gayet, Alice Carrier, Gwen Lomberk, José Luis Neira, Antonio Gonzalez, Raul Urrutia, Philippe Soubeyran, Juan Iovanna

Scientific Reports 8 (2018)10.1038/s41598-018-35020-3

Carbon/Nitrogen Metabolic Balance: Lessons from Cyanobacteria

Cheng-Cai Zhang, Cong-Zhao Zhou, Robert Burnap, Ling Peng

Trends in Plant Science 23:1116-1130 (2018)10.1016/j.tplants.2018.09.008

Negative dendritic effect on enzymatic hydrolysis of dendrimer conjugates

Zhengwei Zhou, Mei Cong, Mengyao Li, Aura Tintaru, Jia Li, Jianhua Yao, Yi Xia, Ling Peng

Chemical Communications 54:5956-5959 (2018)10.1039/c8cc01221k

2017

Potent drugless dendrimers

Zhenbin Lyu, Ling Peng

Nature Biomedical Engineering 1:686-688 (2017)10.1038/s41551-017-0136-3

Financement

Équipe Peng Équipe Peng 1

  • EU H2020 ERA-NET EuroNanoMed III project "iNanoGun"

    2021-2023: “Reactivation of antitumor immune responses in gliomas using nanotechnology based targeted delivery”

  • EU H2020 Marie-Curie ITN project "OLIGOMED"

    2021-2024: “Oligonucleotides for Medical Applications”

  • Equipe Labellisée Ligue Nationale Contre le Cancer,

    2021-2023: “Modular nanosystems for multimodal imaging and theranostics to fight against cancer”

 

  • Equipe Labellisé par La Ligue

2016-2020: “Innovative dendrimer nanotechnology based theranostics for cancer therapy”

  • ERA-Net EuroNanoMed project “Target4Cancer”

2016-2019: “(Nano)systems with active targeting to sensitize colorectal cancer stem cells to anti-tumoral treatment”

  • ERA-Net EuroNanoMed project “NANOGLIO”

2017-2020: “Nanotechnology based immunotherapy for glioblastoma”

  • ERA-Net EuroNanoMed III project “TARBRAINFECT”

2019-2022: "Nanosystems conjugated with antibody fragments for treating brain infections"

  • EU H2020 NMBP project “SAFE-N-MEDTECH”

2019-2023: "Safety testing in the life cycle of nanotechnology-enabled medical technologies for health"

  • EU H2020 ERA-Net EuroNanoMed III project "NAN-4-TUM"

2020-2023 "development of CXCR4 targeting-nanosystem-imaging probes for molecular imaging of cancer cells and tumor microenvironment"

1) EU project "Safe-n-medtech":         https://safenmt.eu
2) EU COST Action CA17140 "nano2clinic" : https://www.nano2clinic.eu/cost-action-ca17140

 

 

 

Collaborations

Dr. Monique Bernard (Aix-Marseille University, CRMBM, Marseille, France)

Prof. Benjamin Guillet (Aix-Marseille University, CERIMED, Marseille, France)

Prof. Yuanyu Huang (Beijing University of Technology, Beijing, China)

Dr. Juan Iovanna (INSERM CRCM, Marseille, France)

Prof. Chai-Lin Kao (Kaohsiung Medical University, Kaohsiung, Taiwan)

Prof. Bozena Kaminska (Nencki Institute of Experimental Biology, Warsaw, Poland)

Prof. Xiaoxuan Liu (China Pharmaceutical University, Nanjing, China)

Prof. Sabrina Pricl (Trieste University, Trieste, Italy)

Dr. Aura Tintaru (Aix-Marseille University, ICR, Marseille, France)

Prof. Alice Wong, (Hong Kong University, Hong Kong)

Prof. Yi Xia (Chongqing University, Chongqing, China)

 

Actualité

JANVIER 2021

  • Welcome Ms Kaiyue ZHANG

We welcome Ms. Kaiyue ZHANG to join our group for his PhD program. We wish her all the best with pleasant and productive stay in our group.

 

  • New projects in 2021

We start three new projects in 2021:

1) Equipe Labellisée Ligue Nationale Contre le Cancer,

“Modular nanosystems for multimodal imaging and theranostics to fight against cancer”

2) EU H2020 ERA-NET EuroNanoMed III

“Reactivation of antitumor immune responses in gliomas using nanotechnology based targeted delivery (iNanoGun)”

3) EU H2020 Marie-Curie ITN project 956070

“Oligonucleotides for Medical Applications (OLIGOMED)”

https://www.southampton.ac.uk/oligomed/index.page

 

 

  • Nouvel article:

Self-Assembling Supramolecular Dendrimers for Biomedical Applications: Lessons Learned from Poly(amidoamine) Dendrimers

 Zhenbin Lyu, Ling Ding, Aura Tintaru, and Ling Peng

Acc. Chem. Res. 2020, DOI:10.1021/acs.accounts.0c00589

2020 AccChemRes LYU

Dendrimers, notable for their well-defined radial structures with numerous terminal functionalities, hold great promise for biomedical applications such as drug delivery, diagnostics, and therapeutics. However, their translation into clinical use has been greatly impeded by their challenging stepwise synthesis and difficult purification. In this paper, we provide out-of-box thinking about constructing non-covalent supramolecular dendrimers via self-assembling of small amphiphilic dendrimers, which are easy to synthesize. Using poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers as examples, the self-assembled supramolecular dendrimers mimic covalent dendrimers not only in the structure but also in their capacity for biomedical applications. Some of the reported supramolecular dendrimers exhibit outstanding performance, excelling the corresponding clinical anticancer therapeutics and imaging agents. This self-assembly approach to creating supramolecular dendrimers is completely novel in concept yet easy to implement in practice, offering a fresh perspective for exploiting the advantageous features of dendrimers in biomedical applications.

 

 

Figure: Cartoon representations of self-assembly supramolecular dendrimer for the delivery of hydrophobic and hydrophilic pharmaceutical agents as well as negatively charged nucleic acid

therapeutics.

Contact:

Dr. Ling Peng,

Email: ling.peng@univ-amu.fr

Aix-Marseille Université, CNRS, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM) UMR 7325, Equipe Labellisé par La Ligue, Marseille, France

 

DECEMBRE 2020

  • Un nouvel article dans Nature Protocol sur la synthèse et l'utilisation d'un dendrimère amphiphile pour la délivrance de petits ARN interférents (siRNA) dans les cellules immunitaires primaires

Jiaxuan Chen, Aleksandra Ellert-Miklaszewska, Stefano Garofalo, Arindam K Dey, Jingjie Tang, Yifan Jiang, Flora Clément, Patrice N Marche, Xiaoxuan Liu, Bozena Kaminska, Angela Santoni, Cristina Limatola, John Rossi, Jiehua Zhou, Ling Peng

Nat. Protocols. 2020, DOI: 10.1038/s41596-020-00418-9

La manipulation génétique des cellules immunitaires à l'aide de petits ARN interférents (siRNA) est importante à la fois pour les études immunologiques et les applications thérapeutiques. Cependant, la délivrance de siRNA est difficile car les cellules immunitaires sont souvent sensibles aux réactifs de transfection standard et génèrent des réponses immunitaires. Pour contourner ces problèmes, nous avons développé un dendrimère amphiphile innovant, qui est particulièrement performant pour la délivrance de siRNA à un large éventail de types de cellules, y compris des cellules immunitaires primaires, telles que les cellules mononucléées du sang périphérique humain (PBMC), lymphocytes T et B humains, les cellules NK (humaines et de souris), les macrophages primaires dérivés de monocytes et les cellules microgliales primaires (de rat et de souris). Notamment, ce dendrimère est capable de former de petites nanoparticules stables avec le siRNA, protégeant ainsi le siRNA de la dégradation et facilitant son absorption cellulaire. L’arrêt de l’expression génique médié par le siRNA est spécifique et efficace à la fois au niveau de l'ARNm et des protéines, conduisant à des effets biologiques consécutifs. De manière remarquable, ce dendrimère n'induit pas de toxicité cellulaire apparente ou de réponses immunitaires non spécifiques dans des conditions expérimentales. Par conséquent, il constitue le réactif de transfection idéal pour la délivrance de siRNA dans les cellules immunitaires primaires et offre de nouvelles perspectives pour les études fonctionnelles et thérapeutiques du système immunitaire.

Il s'agit d'un travail collaboratif entre le Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM) de l'Université d'Aix-Marseille, l'Institut pour l'Avancée des Biosciences de l’Université Grenoble-Alpes (INSERM U1209, CNRS UMR5309), Sapienza University of Rome et IRCCS Neuromed en Italie, Nencki Institute of Experimental Biology en Pologne, China Pharmaceutical University en Chine et Beckman Research Institute aux États-Unis.

Figure: (A) Illustration de la livraison de siRNA médiée par le dendrimère AD dans diverses cellules immunitaires, y compris les cellules T, les monocytes/microglie et les cellules NK. (B) La structure du dendrimère AD.

 

Contact:

Dr. Ling Peng,

Email: ling.peng@univ-amu.fr

Aix-Marseille Université, CNRS, Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM) UMR 7325, Equipe Labellisé par La Ligue, Marseille, France

 

 

  • Congratulations to Zhenbin Lyu and Ling DING for their PhD defense.

Congratulation to Zhenbin Lyu and Ling DING for their PhD thesis defense on 27/11/2020 and 30/11/2020. We wish both of them all the best for future endeavor and successful career ahead.

  •  Welcome Mr. Akshay Hande

We welcome Mr. Akshay Hande in our group, he has joined as Ph.D. on 1 December 2020. We wish him all the best with pleasant and productive stay in our group.

NOVEMBRE 2020

La thérapie génique utilisant de petits ARN interférents (siRNA) émerge comme une nouvelle approche médicale dans le traitement des diverses maladies. Cependant, la délivrance de siRNA constitue toujours le principal obstacle à la mise en œuvre clinique. Notre étude porte sur la conception de vecteur dendritique supramoléculaire ionisable, formé par autoassemblage d'un petit dendrimère amphiphile, et qui constitue un système efficace de délivrance de siRNA, avec un profil de toxicité favorable. Grâce à ses groupements terminaux constitués d’amine tertiaires ionisables, le dendrimère supramoléculaire a un faible potentiel de surface chargé positivement et donc, une cytotoxicité négligeable. Néanmoins, cette caractéristique confère au dendrimère la capacité de former un complexe stable avec siRNA via des interactions électrostatiques. Celui-ci facilitera l’absorption cellulaire de siRNA et aussi une libération endosomale favorables de siRNA. Ce système de délivrance de siRNA a contribué à l’inhibition et l’extinction des oncogènes Myc et Akt2 avec un effet antiprolifératif, surpassant le vecteur de référence, la lipofectamine 2000. Par conséquent, ce dendrimère supramoléculaire ionisable représente un vecteur prometteur pour la délivrance de siRNA. Le concept de nanovecteurs basés sur des dendrimères supramoléculaires, formés par autoassemblage, est novateur et facile à mettre en œuvre dans la pratique, ouvrant de nouvelles perspectives pour l'utilisation de la chimie supramoléculaire dans les applications biomédicales.

Il s'agit d'un travail collaboratif entre le Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINaM), le Centre de Recherche en Cancerologie de Marseille (CRCM), Institut de Chimie Radicalaire (ICR) à Marseille en France, et Université de Trieste en Italie.

Figure: Schematic illustration of the supramolecular dendrimer formed via self-assembly of an ionizable amphiphilic dendrimer for siRNA delivery. (A) A representative transmission electron microscopy (TEM) image of the supramolecular dendrimer nanomicelles formed by ionizable tertiary amine terminated dendrimer, (B) complex formation between siRNA and the ionizable supramolecular dendrimer, (C) Cellular uptake of the (Cy3)-labeled siRNA/dendrimer complexes in human pancreatic cancer (Panc-1) cells revealed using confocal microscopic imaging, (D) siRNA release upon endosomal escape, siRNA-mediated gene silencing of the oncogenes Akt2 (E) at mRNA level assessed using qRT-PCR and at (F) protein level using western blotting, and (G)  the resulting antiproliferative effect on Panc-1 cells determined using MTT assay.

 

  • Congratulations to Wenjun LAN for her PhD defense.

Congratulation to Wenjun LAN for successfully defending her PhD thesis on 9/11/2020. We wish her all the best for future endeavor and successful career ahead.

 

  • Congratulations! The project “Reactivation of antitumor immune responses in gliomas using nanotechnology based targeted delivery (iNanoGUN)” in which our group is a partner, has been accepted for funding under the Frame of EU H2020 ERA-NET EuroNanoMed III!

 

OCTOBRE 2020

  • Bienvenue à Mme Xi LIU qui rejoint notre groupe pour son programme de doctorat. Nous lui souhaitons un agréable séjour dans notre groupe et tout le meilleur pour son doctorat.

 

  • Félicitations au Dr. Dinesh Dhumal, Wenjun Lan, Ling Ding, Dr. Yifan Jiang et Zhenbin Lyu pour leur publication acceptée

Le manuscrit intitulé "An ionizable supramolecular dendrimer nanosystem for effective siRNA delivery with a favorable safety profile" et co-signées par Dr. Dinesh Dhumal, Wenjun Lan, Ling Ding, Dr. Yifan Jiang and Zhenbin Lyu, a été accepté par le journal "Nano Research".

 

  • Félicitations au Dr. Dinesh Dhumal pour le prix de la meilleure présentation orale à MatSAN !

Dinesh Dhumal a remporté le prix Jeune Chercheur IMBL pour la meilleure communication orale à MatSAN 2020 en présentant son travail post-doctoral sur le nanosystème de dendrimère supramoléculaire pour la délivrance de siRNA dans le traitement du cancer.  Nous le félicitons pour sa réussite.

 

  • Félicitations à Wenjun Lan pour son mariage !

 

Nous félicitons Wenjun pour son mariage avec Jeremy le 17 octobre 2020, et leur souhaitons tout le bonheur du monde.

 

 

 

21 janvier 2020

Dans des travaux publiés dans la revue Nanomedicine, une méthode a permis d’interrompre la production d’ARN messager et de protéines de certains gènes, avec des effets biologiques importants.

De nombreuses pathologies cérébrales, telles que la maladie d’Alzheimer, de Parkinson ou certaines scléroses, sont associées à des altérations aigues ou chroniques des microglies, la principale défense immunitaire du cerveau. L’utilisation de petits ARN interférants (siRNA) pourrait permettre une manipulation génétique des fonctions microgliales, afin de soigner ces maladies, mais est actuellement entravée par l'absence de méthodes efficaces et inoffensives de livraison de siRNA dans les microglies. En particulier, les vecteurs actuellement disponibles affectent souvent les fonctions et les réponses basales des microglies. Une équipe du CINaM (CNRS/Université Aix-Marseille) a développé et validé un nanovecteur, sous la forme d’une molécule dendrimère (à branches), qui répond à ce défi. En se complexant aux siRNA pour former de petites nanoparticules robustes, ce dendrimère amphiphile cationique facilite l’entrée des siRNA dans les microglies primaires. Dans ces travaux publiés dans la revue Nanomedicine, cette méthode a permis d’interrompre la production d’ARN messager et de protéines des certains gènes, avec des effets biologiques importants : elle a par exemple empêché des cellules tumorales de stimuler les microglies à leur avantage, sans altération non désirée ou toxique pour les microglies. Il s’agit donc du premier vecteur qui livre des siRNA fonctionnels sans affecter les fonctions et réponses microgliales basales. Un outil prometteur pour les études génomiques fonctionnelles et thérapeutiques de divers modèles de maladies du système nerveux central.

Références:

Aleksandra Ellert-Miklaszewska, Natalia Ochocka, Marta Maleszewska, Ling Ding, Erik Laurini, Yifan Jiang, Adria-Jaume Roura, Suzanne Giorgio, Bartlomiej Gielniewski, Sabrina Pricl, Ling Peng & Bozena Kaminska

Efficient and innocuous delivery of small interfering RNA to microglia using an amphiphilic dendrimer nanovector

DOI : 10.2217/nnm-2019-0176

 

Formation du complexe siRNA/dendrimère, son entrée dans la cellule via l'endocytose et sa libération de l'endosome dans le cytosol pour le silençage génique © Ling DING

12 décembre 2019

Un nouvel article a été publié dans Chemical Communications:

A self-assembling amphiphilic dendrimer nanotracer for SPECT imaging

Ling Ding, Zhenbin Lyu, Aura Tintaru, Erik Laurini, Domenico Marson, Beatrice Louis, Ahlem Bouhlel, Laure Balasse, Samantha Fernandez, Philippe Garrigue, Eric Mas, Suzanne Giorgio, Sabrina Pricl, Benjamin Guillet, Ling Peng

Chem. Commun. 2019, doi: 10.1039/c9cc07750b

L’imagerie médicale joue un rôle important dans le diagnostic et le traitement du cancer. La tomographie par émission monophotonique (TEMP) est la modalité d'imagerie isotopique la plus répandue en soin clinique. Aujourd’hui, l’amélioration de la sensibilité et surtout de la spécificité de l’imagerie TEMP, représente un défi majeur. L'imagerie basée sur les nanotechnologies est particulièrement prometteuse pour répondre à ce challenge, car les agents d'imagerie peuvent cibler spécifiquement les tumeurs via l'effet EPR (résultant d’une augmentation de la perméabilité vasculaire et de la rétention tumorale) et donc augmenter la sensibilité et la spécificité de l'imagerie tumorale. Dans ce travail, nous présentons un nanosystème pour TEMP basé sur un dendrimère amphiphile portant plusieurs unités aux extrémités permettant leur utilisation pour l’imagerie TEMP. Ce dendrimère est capable de s'auto-assembler en nanomicelles de taille de 18 nm, qui s'accumulent dans les tumeurs pour une imagerie efficace par TEMP (voir le Figure ci-dessous). Bénéficiant à la fois de la multivalence dendrimérique et du ciblage des tumeurs par l’effet EPR, ce nanosystème dendrimérique constitue une approche efficace et prometteuse pour l’imagerie du cancer. Les travaux présentés dans cet article, dans la continuité de nos précédents travaux sur l'imagerie par la tomographie par émission de positons (TEP) et le transport de médicaments, témoignent du fort potentiel des nanosystèmes formés à partir de dendrimères auto-assemblés en tant que plateformes innovantes et robustes pour diverses applications biomédicales.

Il s'agit d'un travail collaboratif entre le Centre Interdisciplinaire de Nanosciences de Marseille (CINaM) et le Centre Européen de Recherche en Imagerie Médicale (CERIMED) de l'Université d'Aix-Marseille, en collaboration avec l'Institut de Chimie Radicale (ICR), le Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), le Centre de recherche CardioVasculaire et Nutrition (C2VN) et l’Université de Trieste en Italie.

Figure 1: Illustration du nanosystème supramoléculaire de dendrimère, basée sur l’auto-assemblage d’un dendrimère amphiphile portant les radionucléides aux extrémités, pour l'imagerie de tumeurs par la tomographie par émission monophotonique (TEMP)

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4 juillet 2019:

Flavonoid-Alkylphospholipid Conjugates Elicit Dual Inhibition of Cancer Cell Growth and Lipid Accumulation, Zhengwei Zhou, Biyao Luo, Xi Liu, Mimi Chen, Wenjun Lan, Juan L. Iovanna, Ling Peng*, and Yi Xia*

Chemical Communications, 2019, DOI: 10.1039/C9CC04084F

L'article ici: 2019 ChemCommun XIA

Le cancer est un problème majeur de santé publique. Le développement du cancer est impacté non seulement par des facteurs génétiques, mais également par des facteurs environnementaux et sociétaux tels que l'obésité, le tabagisme, les infections, etc. En effet, les personnes obèses ou en surpoids ont souvent un risque plus élevé de développer une tumeur. Cela s’explique par des taux de lipides élevés, provoqués par une synthèse accrue et une accumulation aberrante de lipides, capables d’induire la tumorigénèse et d’accélérer l’apparition de métastases.

Nous decrivons ici, une série de nouveaux composés à double fonction ayant à la fois une activité anticancéreuse et la capacité de réduire l’accumulation de lipides. Ces composés sont des composés hybrides d’un produit naturel la quercétine et d’alkylphospholipides synthétiques (APL). La quercétine est un antioxydant flavonoïde qui affecte le métabolisme des lipides, alors que les APL ont une activité anticancéreuse prouvée. En effet, ces composés hybrides surpassent l’efficacité des composés modèles (la quercétine et les APL) en termes d’activité anticancéreuse, tout en supprimant de manière significative l’accumulation de lipides. Ils induisent également la diminution de la voie du choc thermique et des proteines anti-apoptotiques. Par conséquent, ces composés constituent un nouveau paradigme structurel prometteur dans la découverte de nouveaux candidats anticancéreux. Cette étude pourrait également ouvrir de nouvelles perspectives pour la mise au point d’agents thérapeutiques permettant de traiter d’autres maladies liées à l’accumulation de lipides, telles que les maladies cardiovasculaires, l’obésité, le diabète etc.

Figure 1. (A) Chemical structures of the natural product quercetin, the synthetic alkylphospholipid drugs miltefosine and edelfosine, and their conjugates Id and IIc developed in this work; (B) their antiproliferative activity against cancer cells; and (C) their inhibition on lipid accumulation in cancer cells.

A:B:C:Il s'agit d'un travail collaboratif entre l'Université de Chongqing en Chine, le Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM) et le Centre Interdisciplinaire de Nanosciences de Marseille (CINaM) en France dans le cadre du programme de coopération franco-chinois XU GUANGQI.

  • May 2-3, 2019: Kick-off meeting of the H2020 project SAFE-N-MEDTECH in Bilbao, Spain
  • April 1, 2019:  We started the H2020 NMBP project, “Safety testing in the life cycle of nanotechnology-enabled medical technologies for health (SAFE-N-MEDTECH)”
  •  March 1, 2019: We started the H2020 Era-Net EuroNanoMed project “Nanosystems conjugated with antibody fragments for treating brain infections” (TARBRAINFEC)
Press Release: SAFE-N-MEDTECH kicks off in Bilbao

The SAFE-N-MEDTECH initiative just kicked off last week in Bilbao, in a meeting hosted by Osteba, the HTA Unit of the Health Ministry of the Basque Country (Spain) in collaboration with BIOPRAXIS-BIOKERALTY. The project is coordinated by TECNAN (an SME from Navarra, with great experience in Nano products), together with BIOPRAXIS-BIOKERALTY (the research branch of the global health companies Keralty and Praxis).

The Project is part of the Open Innovation Test Bed(OITB) initiative from the European Commission, a new and challenging approach towards upscaling the use of nanotechnologies in Europe and abroad. It represents an investment of 18M€ for 4 years, concretely receiving 15M€ from the European Commission.

More than 50 people gathered in Bilbao, coming from 28 entities, from 13 countries to refine the basis of the collaboration, and set the scene for the first years of the Project.

Ambition and strategy

Society and clinical practice pose a growing demand on novel biomaterials, ICT, micro and nanotechnologies for innovative medical devices and in vitro diagnostics (Medical Technologies-MTs). In addition to the challenge of time, the new technologies are subjected to other pressing factors such as qualification, regulation, cost, biocompatibility and the need to be applicable worldwide. In the most recent years it is obvious that nano-enabled MTs can be applied in nearly every medical area, with a major presence and increased importance in cancer, regenerative medicine, advanced therapies, neurology, cardiology, orthopaedics, and dentistry.

SAFE-N-MEDTECH will build an innovative open access platform to offer to companies and reference laboratories, the capabilities, knowhow, networks and services required for the development, testing, assessment, upscaling and market exploitation of nanotechnology-based Medical and Diagnosis Devices.

SAFE-N-MEDTECH will offer a multidisciplinary and market oriented innovation approach to SME´s, Healthcare providers and Industries for the translation to the market of MTs, based on a deep understanding and knowledge of the material nanoproperties, their advance use and applications in MTs and other aspects involved in MTs safety (electric compatibility, electromagnetic properties, etc).

Who's in?

There are 28 partners in SAFE-N-MEDTECH, a great challenge for management, but a huge opportunity to address all the key challenges to come ahead. Research Institutes, Small and larger companies, Associations, Health Technology Assessment experts, Hospitals and Care centres are amongst the partners, and ensure the project can cover all the relevant aspects of the translation of nano-enabled medical technologies.

What's next?

SAFE-N-MEDTECH starts its journey by ensuring its validity with four test cases. During the first years of the initiative, the partners will develop their services and test them, so that in four years from now, it will become a self-sustainable and competitive services platform for companies to test and ensure their nano enabled MTs are safe to use!

For more info on the project:

Coordinator: Tamara Oroz, TECNAN (tamara.oroz@tecnan-nanomat.es) Scientific Lead: Angel del Pozo, Biopraxis –Keralty (angel.delpozo@keralty.com) Communication: Anaïs Le Corvec, Aura Costa (info@cebr.net)

Brevets

1.
Juan Iovanna, Jose Luis Neira, Yi Xia, Patricia Santofimia-Castaño, Bruno Rizzuti, Olga Abian, Adrian Velazquez Campoy, Ling Peng, "NUPR1 INHIBITION FOR TREATING CANCER", European patent application date: May 31, 2018; Application N°: EP18305672.0.
2.
Alice Sze Tsai Wong, Jing Ma, Kwok Wai Lo, Ling Peng, "BCL3 siRNA amphiphilic dendriplexes for effective and potent nasopharyngeal carcinoma treatment", Application date: March 15, 2017; Application number: 15/459,806; US Patent Non-Provisional No. 15/459,806; Publication No. US2018/0265872A1.
3.
Ling Peng, Yi Xia, Palma Rocchi, Jinqiao Wan, Yang Liu, Menghua Wang, Fanqi Qu, Juan Iovanna, "Novel triazole nucleoside derivatives, their preparation and their application in therapeutics", 2008, EU 08 155481.8; 2009, PCT/EP2009/055213.; 2009, WO/2009/133147A1; US 2011/0136754A1.
4.
Ling Peng, Fanqi Qu, Ruizhi Zhu, Johan Neyt, "Novel Viral Replication Inhibitors", 2007, GB0714649.1; 2008, PCT/BE2008/000059; 2009, WO/2009/015446.

Liens utiles

1)
EU project "SAFE-N-MEDTECH": https://safenmt.eu/

2)
EU COST Action CA17140 "NANO2CLINIC": https://www.nano2clinic.eu/cost-action-ca17140