Pour assurer l’efficacité thérapeutique d’une molécule-médicament, il faut prendre en compte non seulement son activité intrinsèque, mais aussi les nombreuses barrières physiques, chimiques et biologiques qu’elle rencontrera de son site d’injection jusqu’à sa cible et qui peuvent limiter son action. Ces barrières sont aussi diverses que le passage de l’endothélium, des jonctions intercellulaires, la membrane plasmique, la diffusion à travers la matrice extracellulaire, les zones hypoxiques et de faible pH dans les tumeurs… Dans le contexte du cancer, en associant les médicaments avec un système d'administration adéquat, aussi appelé vecteur, celui-ci va améliorer la pharmacocinétique de la molécule active réduisant sa toxicité, les effets secondaires pour les cellules saines et augmenter sa biodistribution au niveau tumoral. Ce concept de transport de la molécule-médicament vers le tissu cible s’appelle la vectorisation (drug delivery en anglais). Dans ce document nous aborderons de façon plus approfondie deux types de vectorisation pour délivrer des molécules-médicament : 1) La vectorisation par des méthodes physiques telles que l’application d’un champ électrique externe, appelée électroporation et 2) La vectorisation par des vecteurs chimiques via des nanoparticules polymères de types micelles ou polymersomes dans le cadre de la thérapie photodynamique (PDT). Le nombre incroyable d’essais cliniques en cancérologie qui ont échoué malgré des résultats extrêmement prometteurs obtenus avec des modèles animaux in vivo ou des cellules in vitro montrent la nécessité de développer d'autres approches translationnelles pour enrichir le lien entre les études in vitro et les applications cliniques. C’est ce que propose l’ingénierie tissulaire qui vise à produire en laboratoire à partir de co-cultures de cellules humaines des tissus humains en trois dimensions riches en matrice extracellulaire. L’objectif des travaux présentés dans ce document est de mieux comprendre les mécanismes et l’efficacité de transfert des molécules-médicaments par électroporation et nanovecteurs polymères à l’échelle tissulaire dans un contexte cutané et/ou tumoral. Les résultats montrent sans surprise que la vectorisation améliore l’efficacité des molécules-médicament dans un contexte tissulaire 3D. Le point original qui est soulevé par les résultats et la discussion est l’importance de s’intéresser à l’effet intrinsèque du vecteur (per se), à savoir le champ électrique seul ou les polymères. Nous avons ainsi démontré par exemple que le champ électrique, un stimulus purement physique, induit la transdifférenciation de fibroblastes en myofibroblastes et le remodelage des collagènes cutanés via l’augmentation de la quantité de métalloprotéinases (MMPs) actives. En conclusion, l’ingénierie tissulaire est une approche attractive pour étudier la délivrance de molécules-médicament à l’échelle tissulaire et donc optimiser leur efficacité thérapeutique, tout en limitant le recours aux expérimentations animales en accord avec la politique éthique des 3R.