Hyperthermie induite par des nanomatériaux magnétocaloriques pour le traitement du cancer : une étude expérimentale et numérique

1. RÉSUMÉ DU PROJET

Ce projet de 3 ans entre l’Université Internationale de Rabat et l’Université de Sherbrooke vise à proposer une nouvelle méthode basée sur l’hyperthermie pour le traitement du cancer. Les cellules cancéreuses malignes peuvent en effet mourir à des températures d’environ 43°C, tandis que les cellules saines peuvent supporter des températures plus élevées. Sur la base de ce principe, on développera une nouvelle méthodologie basée sur l’introduction de nanomatériaux magnétocaloriques dans le site tumoral. En appliquant un champ magnétique modéré (environ 2T) à basse fréquence (quelques Hz), la température de cette nanopoudre peut être contrôlée avec plus de précision par rapport à d’autres méthodes existantes, qui utilisent des champs magnétiques élevés à haute fréquence (jusqu’à 1 MHz). La nouvelle approche permet alors d’éviter tout effet néfaste dû au champ magnétique élevé. La première partie du projet consiste à sélectionner le meilleur matériau magnétocalorique pour cette application parmi les oxydes de fer, les terres rares, les intermétalliques et les composés lanthane-fer-silicium. La nanopoudre sera ensuite produite et ses propriétés thermophysiques seront entièrement caractérisées. En parallèle, une expérience à l’échelle du laboratoire sera développée et servira de preuve de concept. Une solution contenant des lysats cellulaires imitera le liquide biologique avec des cellules cancéreuses. Les mesures comprendront la cartographie de la température à l’aide d’une caméra thermique infrarouge et des visualisations par microscopie. Un modèle numérique 3D avancé sera également développé à l’aide de bibliothèques en accès libre et comparé aux expériences. Grâce à cette approche combinée expérimentale et numérique, l’influence des principaux paramètres (champ magnétique, fréquence de fonctionnement, type, taille et concentration des nanoparticules) sera quantifiée. Il ouvrira la voie à une technique in vitro plus efficace pour le traitement du cancer.

Cinq étudiant(e)s au doctorat seront impliqué(e)s dans le projet et bénéficieront d’un environnement volontairement interdisciplinaire. Ils bénéficieront également d’une expérience internationale à travers un stage dans la seconde institution et pour deux d’entre eux d’un doctorat en cotutelle. Les résultats attendus sont: (i) une meilleure connaissance d’une technique innovante pour le traitement de cancers; (ii) deux outils de recherche, un prototype expérimental et un modèle numérique avancé, qui serviront dans un second temps pour des expériences in-vivo; (iii) onze publications dans des journaux internationaux de rang A.

Appel à proposition