Développement Collaboratif D’un Ciment Osseux Dans La Lutte Contre Les Ostéosarcomes

**Développement collaboratif d’un ciment osseux dans la lutte contre les ostéosarcomes**:

- Réf **ABG-132553**
- Sujet de Thèse
- 17/06/2025
- Financement public/privé
- CIRIMAT
- Lieu de travail- Toulouse - Occitanie - France
- Intitulé du sujet- Développement collaboratif d’un ciment osseux dans la lutte contre les ostéosarcomes
- Champs scientifiques- Matériaux
- Chimie
- Mots clés- phosphate de calcium, ciment osseux, ostéosarcome

**Description du sujet**:
**Contexte**
- Les ostéosarcomes représentent 5% des cancers de l’enfant et de l’adolescent avec 1500 à 2000 nouveaux cas par an en France. La chirurgie repose sur l’exérèse du résidu tumoral après chimiothérapie d’induction. Il n’y a à l’heure actuelle aucun matériau de comblement osseux spécifique ni de traitement ciblé local du sarcome. Le fait de conférer des propriétés anticancéreuses au biomatériau de comblement osseux lui-même permettrait d’envisager des réductions possibles de doses d’agent (chimio)thérapeutique tout en améliorant sa biodisponibilité et limiter les effets secondaires rencontrés lors des traitements par voies systémiques, et pourrait limiter le risque de récidive local estimé à ce jour à 10% à 5 ans 1.
- Une preuve de concept a déjà été publiée par le CIRIMAT concernant des ciments osseux chargés en agent anticancéreux2. Lors des tests _in-vivo_, réalisés sur des fémurs de rats présentant un modèle d’ostéosarcome invasif, les chercheurs ont constaté que le ciment semblait réduire la formation de métastases liées à l’ostéosarcome. Toutefois, la formulation testée s’est avérée présenter des limites (délitement partiel lors de la mise en place) et une délivrance rapide et non optimale. Néanmoins, l’aspect novateur de l’approche a été démontré, et les pistes d’amélioration ont été identifiées.

**Présentation du sujet**
- Ce présent projet de thèse vise donc la poursuite de ce sujet pour développer un ciment adapté à la lutte contre les ostéosarcomes. Il s’inscrit dans une nouvelle collaboration entre deux laboratoires toulousains : le CIRIMAT et le LERASS. Cette approche innovante vise à analyser les interactions entre patients, soignants et chercheurs pour aboutir à un cahier des charges adapté au développement d’un biomatériau dans le traitement des ostéosarcomes répondant aux besoins spécifiques des malades en s’appuyant sur une meilleure connaissance des attentes et pratiques des différents acteurs (chirurgiens, association de patients). La thèse au CIRIMAT comportera 2 parties:

- (i) le développement de la formulation du ciment osseux en s’appuyant sur les travaux précédemment menés au CIRIMAT3 : les temps de prise, la réaction de transformation (DRX, spectroscopie FTIR, MEB ), les propriétés mécaniques (tests de compression)seront optimisés par l’étude de l’influence de divers paramètres (rapport poudre/liquide, granulométrie des poudres, composition des phases solide/liquide). Une attention particulière sera portée sur le contrôle de l’injectabilité du ciment en site osseux, sa stabilité après stérilisation et/ou stockage ainsi que son architecture poreuse qui influence l’adhérence cellulaire et la vascularisation et la biorésorbabilité de l’implant _in vivo_ et ainsi la repousse osseuse ; plusieurs voies d’élaboration de structure 3D seront envisagées (agents porogènes, émulsions). Des tests d’adhésion/prolifération de cellules ostéoblastes (responsables de la formation de l’os) seront menés afin d’évaluer l’impact sur la minéralisation en collaboration avec un prestataire.
- (ii) l’étude de la cinétique d’adsorption/relargage de principes actifs tels que des agents antidouleurs ou anticancéreux (molécules modèles) en fonction des besoins identifiés. Diverses méthodes d’adsorption seront proposées (utilisation de charges ou d’additifs dans la phase liquide ou solide) en fonction de la cinétique de délivrance visée par le cahier des charges. Des tests cellulaires permettront l’évaluation de l’efficacité _in-vitro_ des ciments (cytotoxicité sur des lignées cellulaires tumorales SaOS2) en collaboration avec un prestataire.

**Références**
- 1. Ottaviani, G. and N. Jaffe, The epidemiology of osteosarcoma. Pediatric and adolescent osteosarcoma, 2010: p. 3-13._
- 2. Martinez, T., et al., Toward a doxorubicin-loaded bioinspired bone cement for the localized treatment of osteosarcoma. Future Oncology, 2021(0)._
- 3. Martinez, T., et al., α-tricalcium phosphate synthesis from amorphous calcium phosphate: structural characterization and hydraulic reactivity. Journal of Materials Science, 2021: p. 1-15._

**Prise de fonction**:

- 01/10/2025

**Nature du financement**:

- Financement public/privé

**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- CIRIMAT

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat en chimie des matériaux

**Pays d'obtention du doctorat**:

- France

**Ecole doctorale**:

- Ecole Doctorale Sciences de la Matière, Toulouse
- Etudiant(e) en formation Master et/ou Ingénie