Projet ANR-15-CE08-0019 – NANOCARDIOROP : Polyesters fonctionnels par voie radicalaire: Applications dans le domaine cardiaque
Programme : Matériaux et procédés (DS0303) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Didier GIGMES (Centre National de la Recherche Scientifique délégation Provence et Corse_Institut de Chimie Radicalaire)
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 464256.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 36 mois
Résumé : Le but de ce projet est de développer une nouvelle méthodologie de synthèse de polyesters aliphatiques conduisant à une nouvelle famille de nanoparticules biodégradables ainsi qu’à de nouveaux élastomères biodégradables pour une application en thérapie cardiaque. Les maladies cardio-vasculaires représentent par exemple la cause de mortalité la plus importante aux USA, avec un cout annuel estimé à 300 millions de dollars. Les dégâts irréversibles causés par l’infarctus du myocarde nécessitent de développer de nouveaux biomatériaux plus efficaces pour la thérapie cardiaque. Parmi les différents traitements qui ont été développés, les facteurs de croissances (facteur de croissance de l'endothélium vasculaire VEGF ou de type insuline IGFs) ont montré des propriétés angiogéniques et cardio-protectrices. Récemment des nanoparticules de polyester ont permis grâce à la délivrance contrôlée de différents facteurs de croissance d’améliorer de façon significative les propriétés cardiaques après un infarctus du myocarde. Une seconde approche contre l’infarctus est basée sur l’utilisation d’un patch élastique et biodégradable fabriqué à partir d’un polyester réticulé qui va permettre de favoriser la formation de muscle contractile, limitant ainsi le processus de remodelage cardiaque et donc améliorant le statut hémodynamique. 
Cependant, quelle que soit l’approche, ces deux types de biomatériaux présentent des limitations. Les techniques courantes de préparation de polyesters ne sont compatibles qu’avec un nombre restreint de monomères et la préparation de nouveaux monomères fonctionnels nécessite une synthèse multi-étapes. De plus, il n’existe pas de méthode facile de fonctionnalisation de ces polymères permettant de préparer des biomatériaux marqués et/ou des biomatériaux contenant des principes actifs en vue d’une approche prodrogue (libération progressive et contrôlée de principes actifs, proportion de principe actif plus importante, etc..
Le projet que nous proposons repose sur la copolymérisation quasi-idéale entre les acetals cétène  cycliques et de dérivés vinyliques fonctionnels. Cette propriété permet la préparation par voie radicalaire de polyesters possédant des groupements fonctionnels introduits de façon homogène dans la chaîne. Cette méthode présente les avantages de la chimie radicalaire (conditions expérimentales non contraignantes, tolérance vis a vis de nombreux groupes fonctionnels, etc.), une faible contraction volumique et la possibilité de préparer des polyesters fonctionnels à façon, qui ne pourraient pas être préparés par les méthodes conventionnelles. 
Ce projet va ainsi permettre d’élaborer des polymères aux propriétés ajustables (vitesse de dégradation, fonctionnalisation). Ces nouveaux biomatériaux seront utilisés pour préparer des nanoparticules et des élastomères comprenant tous deux des facteurs de croissance qui pourront être relargués de façon contrôlée. En plus de la préparation d’une nouvelle famille de polyesters fonctionnels, le but de ce projet est aussi d’étudier les propriétés de ces biomatériaux (propriétés mécaniques, vitesse de dégradation, cytotoxicité, etc.) et finalement de les évaluer dans des études in vivo sur des cœurs ischémique chez les rats.