Thèse Caractérisation Multimodale des Interactions Entre Formulations Topiques et Lipides Cutanés et de leurs Effets sur la Fonction Barrière et la Perméation H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Chimie École doctorale : Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes Laboratoire de recherche : Stratégies d'investigations analytiques : Médicaments, bioMatériaux, tissus et Matrices biologiques Direction de la thèse : Ali TFAYLI ORCID 0000000292222852 Début de la thèse : 2027-02-01 Date limite de candidature : 2026-11-15T23:59:59 La performance des formulations topiques dépend de leurs propriétés physicochimiques, mais également de leurs interactions avec la peau. Les lipides du stratum corneum jouent un rôle essentiel dans la fonction barrière cutanée. Leur composition et leur organisation peuvent être modifiées par les formulations appliquées, avec des conséquences sur la pénétration et la perméation des substances actives. Comprendre ces interactions est nécessaire pour améliorer l'évaluation des produits cutanés et l'interprétation des essais de libération et de perméation in vitro.
Cette thèse, réalisée dans le cadre du réseau doctoral européen guideSkin, vise à caractériser les modifications des lipides cutanés induites par les formulations topiques et à déterminer leurs relations avec la fonction barrière et la perméation. Elle sera menée à la Faculté de pharmacie de l'Université Paris-Saclay, en collaboration avec LVMH Recherche et RiverD International B.V.
Le projet associera la spectroscopie Raman confocale in vivo, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, la lipidomique par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse, la tomographie par cohérence optique confocale en champ linéaire et des mesures biométriques cutanées. Ces approches complémentaires permettront d'étudier la composition moléculaire, l'organisation lipidique, la microstructure et les propriétés fonctionnelles de la peau avant et après application de formulations. La variabilité biologique, notamment liée à l'âge, au sexe et à l'origine ethnique, sera prise en compte dans la conception des études et l'analyse des résultats.
Des essais de libération in vitro (IVRT) et de perméation cutanée in vivo (IVPT) seront conduits en parallèle afin d'identifier les situations dans lesquelles les modifications de la barrière cutanée contribuent à des différences entre les résultats des deux essais. Des méthodes chimiométriques et statistiques multivariées permettront d'identifier les descripteurs moléculaires et fonctionnels les plus pertinents.
Les résultats attendus comprennent des protocoles expérimentaux optimisés, un jeu de données multimodales décrivant les interactions formulation-lipides cutanés et des descripteurs destinés à alimenter les travaux de modélisation prédictive du réseau. Le projet contribuera ainsi à une évaluation mécanistique des performances des formulations topiques et à l'élaboration d'approches pertinentes pour l'évaluation de leur équivalence.
La formation doctorale comprendra deux séjours de recherche en entreprise : 15 mois chez LVMH Recherche en France et 3 mois chez RiverD aux Pays-Bas.
The stratum corneum forms the principal barrier to the penetration of substances through the skin. Its barrier properties depend strongly on the composition and organisation of its intercellular lipid matrix. Topical formulations may modify this environment through interactions involving their active substances and excipients. Consequently, formulation performance cannot always be understood from product properties or release behaviour alone.
Within guideSkin, DC07 addresses the relationship between formulation exposure, skin lipid changes and penetration outcomes. A central research question is whether formulation-induced modification of skin lipids and barrier function can explain situations in which in vitro release testing does not predict in vitro skin permeation results.
Complementary analytical methods are required to investigate this relationship across molecular, structural and functional levels. Raman and infrared spectroscopy will provide information on molecular composition and organisation, while LC-MS lipidomics will characterise lipid composition. Optical coherence tomography and biometric measurements will provide complementary information on skin architecture and barrier-related properties. Integrating these measurements with release and permeation data will enable the identification of descriptors associated with formulation effects.
The project forms part of guideSkin WP1, Task T1.3, which links experimental investigation of formulation-skin lipid interactions with predictive modelling. DC07 will generate experimental evidence and descriptors, while collaboration with DC08 will support their integration into AI-enabled workflows. The research is intended to inform the scientific assessment of cutaneous product performance and equivalence in the context of the EMA guideline on locally applied, locally acting cutaneous products. The overall objective is to determine how topical formulations modify stratum corneum lipid composition and organisation, and how these changes influence skin barrier function and permeation.
Specific objectives are to:
1. Develop and harmonise complementary spectroscopic, lipidomic, imaging and biometric protocols for the characterisation of formulation-skin interactions.
2. Characterise molecular, structural and functional changes following formulation application, while accounting for biological variability.
3. Identify lipid and barrier descriptors associated with formulation-induced changes in cutaneous penetration and permeation.
4. Compare IVRT and IVPT outcomes to investigate situations in which formulation-induced skin modification contributes to differences between release and permeation behaviour.
5. Apply chemometric and multivariate statistical approaches to integrate the datasets and identify informative descriptors of skin response.
6. Provide a documented formulation-lipid interaction dataset for integration into the predictive modelling activities of guideSkin, particularly through collaboration with DC08.
7. Generate mechanistic evidence supporting improved interpretation of topical product performance and equivalence studies.

Conditions d'éligibilité :
- Être titulaire d'un master en sciences pharmaceutiques, chimie analytique, biophysique, sciences biomédicales ou dans un domaine étroitement apparenté.
- Ne pas être déjà titulaire d'un doctorat à la date du recrutement.
- Règle de mobilité : les candidats ne doivent pas avoir résidé ou exercé leur activité principale dans le pays de l'établissement recruteur pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant immédiatement leur date de recrutement.

Compétences requises:
- Expérience pratique en laboratoire dans le domaine de la chimie analytique, de la spectroscopie, de l'imagerie, de la caractérisation d'échantillons biologiques ou dans une discipline expérimentale connexe.
- Compétences en conception expérimentale, en analyse quantitative des données et en interprétation critique des résultats scientifiques. Expérience de l'utilisation de logiciels d'analyse de données scientifiques et volonté de développer des compétences en chimiométrie et en traitement reproductible des données.
- Intérêt marqué pour la fonction barrière cutanée et les interactions entre les formulations topiques et la peau.
- Bonnes capacités d'organisation, attention portée à la qualité des données et documentation rigoureuse des travaux expérimentaux. Capacité à travailler de manière autonome et en collaboration au sein d'une équipe internationale associant partenaires académiques et industriels. Aptitude à communiquer clairement les résultats scientifiques, à l'oral comme à l'écrit.
- Bonnes qualités relationnelles et de communication, permettant d'interagir avec aisance et professionnalisme avec les volontaires participant aux études. Aisance dans la conduite d'études expérimentales in vivo et dans le travail au contact des participants, avec une approche professionnelle et empathique.
- Une bonne maîtrise de l'anglais, à l'oral comme à l'écrit, est requise. Les candidats retenus devront fournir une attestation de résultats à un test d'anglais, tel que l'IELTS, le TOEFL ou Cambridge English. Une dispense pourra être accordée aux ressortissants d'un pays majoritairement anglophone ou aux titulaires d'un diplôme dont les enseignements et les évaluations ont été réalisés en anglais. Le directeur de thèse pourra également attester que le candidat possède le niveau d'anglais requis.

• Sens du relationnel
• Anglais
• Rigueur et méthode
• Analyse de données
• Spectrométrie de masse
• Spectroscopie
• Chimie