The in vivo radiosensitizing effect of gold nanoparticles based MRI contrast agents

Autor: Stéphane Roux, Marie Dutreix, Rana Bazzi, François Lux, Pascal Perriat, Nirmitha I. Herath, Aurélie Dutour, Claire Billotey, Christophe Alric, Gautier Laurent, Sandrine Dufort, Jean-Luc Coll, Olivier Tillement, Céline A. Mandon, Imen Miladi, Marc Janier, Elke Bräuer-Krisch, Géraldine Le Duc, Pierre Mowat
Přispěvatelé: Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux Luminescents ( LPCML ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble ( INSERM U823 ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Nano-H SAS, Nano-H, Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon ( CRCL ), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules ( UTINAM ), Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC ), European Synchrotron Radiation Facility ( ESRF ), Signalisation normale et pathologique de l'embryon aux thérapies innovante des cancers, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -INSTITUT CURIE-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Matériaux, ingénierie et science [Villeurbanne] ( MATEIS ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ), Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux Luminescents (LPCML), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Imagerie Moléculaire et Thérapie Vectorisée (IMTV), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Cancéropôle CLARA-ITMO ' Technologies pour la Santé ', Nanomédicaments et Nanosondes, EA 6295 (NMNS), Université de Tours, Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble (INSERM U823), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213) (UTINAM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Signalisation normale et pathologique de l'embryon aux thérapies innovantes des cancers, Institut Curie [Paris]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Matériaux, ingénierie et science [Villeurbanne] (MATEIS), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tours (UT), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ITMO ' Technologies pour la Santé '-Cancéropôle CLARA-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-EFS-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Small
Small, Wiley-VCH Verlag, 2014, 10 (6), pp.1116-1124. 〈10.1002/smll.201302303〉
Small, Wiley-VCH Verlag, 2014, 10 (6), pp.1116-1124. ⟨10.1002/smll.201302303⟩
Small, 2014, 10 (6), pp.1116-1124. ⟨10.1002/smll.201302303⟩
ISSN: 1613-6810
1613-6829
DOI: 10.1002/smll.201302303〉
Popis: International audience; Owing to the high atomic number (Z) of gold element, the gold nanoparticles appear as very promising radiosensitizing agents. This character can be exploited for improving the selectivity of radiotherapy. However, such an improvement is possible only if irradiation is performed when the gold content is high in the tumor and low in the surrounding healthy tissue. As a result, the beneficial action of irradiation (the eradication of the tumor) should occur while the deleterious side effects of radiotherapy should be limited by sparing the healthy tissue. The location of the radiosensitizers is therefore required to initiate the radiotherapy. Designing gold nanoparticles for monitoring their distribution by magnetic resonance imaging (MRI) is an asset due to the high resolution of MRI which permits the accurate location of particles and therefore the determination of the optimal time for the irradiation. We recently demonstrated that ultrasmall gold nanoparticles coated by gadolinium chelates (Au@DTDTPA-Gd) can be followed up by MRI after intravenous injection. Herein, Au@DTDTPA and Au@DTDTPA-Gd were prepared in order to evaluate their potential for radiosensitization. Comet assays and in vivo experiments suggest that these particles appear well suited for improving the selectivity of the radiotherapy. The dose which is used for inducing similar levels of DNA alteration is divided by two when cells are incubated with the gold nanoparticles prior to the irradiation. Moreover, the increase in the lifespan of tumor bearing rats is more important when the irradiation is performed after the injection of the gold nanoparticles. In the case of treatment of rats with a brain tumor (9L gliosarcoma, a radio-resistant tumor in a radiosensitive organ), the delay between the intravenous injection and the irradiation was determined by MRI.
Databáze: OpenAIRE
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