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Effet du chitosane sur des hydrogels macroporeux d'alginate pour la capture de cellules cancéreuses du glioblastome multiforme

Caroline Safi

Master's thesis (2022)

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Abstract

Glioblastoma multiforme (GBM) is a type of brain cancer associated with a very low survival rate. Indeed, a recurrence of the pathology within a radius of 2 cm around the surgical site is extremely frequent. The invasive and sparse morphology of this type of tumor is a limitation to total resections. As for treatments complementary to surgery, they are subject to numerous constraints specific to the central nervous system (CNS) – which comprises of the brain and the spinal cord. Indeed, radiosensitivity and chemosensitivity of healthy cells compared to diseased cells, as well as the blood-brain barrier, are biochemical and physical obstacles to radiotherapy and chemotherapy. Tumor heterogeneity, i.e. the great diversity of genetic signatures of cancer cells in the lesion, as well as the tumor microenvironment, which enslaves immune agents to its advantage, reduce the field of impact of immunotherapy. On the other hand, the physiological conditions brought about by the central nervous system, in particular the ionic concentrations and the pH of the cerebrospinal fluid, bring great design challenges for therapeutic implants integrated into the brain. Furthermore, the low compressive modulus of brain matter requires the use of soft materials for such implants; and cell adhesion to the matrix surface brings an additional chemical formulation challenge.

Résumé

Le glioblastome multiforme (GBM) est un type de cancer du cerveau associé à un taux de survie très faible. En effet, une récurrence de la pathologie dans un rayon de 2 cm autour de l'ablation chirurgicale est extrêmement fréquente. La morphologie invasive et éparse de ce type de tumeur est un limitant aux résections totales. Les traitements complémentaires à la chirurgie sont, quant à eux, soumis à de nombreuses contraintes propres au système nerveux central (SNC) – lui qui comprend le cerveau et le moelle épinière. En effet, la radiosensibilité et la chimiosensibilité des cellules saines par rapport aux cellules malades, ainsi que la barrière hématoencéphalique, sont des contraintes biochimiques et physiques à la radiothérapie et à la chimiothérapie. L'hétérogénéité tumorale, c'est-à-dire la grande diversité de signatures génétiques des cellules cancéreuses dans la lésion, ainsi que le microenvironnement tumoral, qui asservit les agents immunitaires à son avantage, viennent réduire le champ d'impact de l'immunothérapie. D'autre part, les conditions physiologiques particulières amenées par le système nerveux central, notamment les concentrations ioniques et le pH du liquide cérébro-spinal, amènent de grands défis de conception pour les implants thérapeutiques intégrés au cerveau. De surcroît, le module de compression faible de la matière cérébrale oblige l'utilisation de matériaux mous pour de tels implants; et l'adhésion cellulaire à la surface de la matrice amène un défi de formulation chimique supplémentaire.

Department: Department of Chemical Engineering
Program: Génie chimique
Academic/Research Directors: Nick Virgilio, Benoit Paquette and Marc-Antoine Lauzon
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/10335/
Institution: Polytechnique Montréal
Date Deposited: 07 Oct 2022 14:44
Last Modified: 07 Apr 2024 00:05
Cite in APA 7: Safi, C. (2022). Effet du chitosane sur des hydrogels macroporeux d'alginate pour la capture de cellules cancéreuses du glioblastome multiforme [Master's thesis, Polytechnique Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/10335/

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