Qu'est-ce que l'ARN messager ? Quel est son rôle physiologique ? Comment les scientifiques ont-ils détourné son action pour un usage thérapeutique ? Quelles sont les conséquences de ce développement ? Comment fabrique-t-on les ARN m et comment parvient-on à les envoyer jusqu'aux cellules ?
Chantal Pichon présente également, dans la lettre d'actualités "Le fil de la bioproduction" d'avril 2021 (page 3), les travaux sur l'ARN messager du groupe de recherche "Thérapies innovantes et nanomédecine" qu'elle dirige au Centre de Biophysique Moléculaire.
Les vaccins à ARN messagers ont été mis en lumière dans le cadre de la lutte contre la Covid19. L’ARN messager est un des biomédicaments prometteurs dans les prochaines années. Mais de quoi parle-t-on exactement ? Comment est-il fabriqué ? Comment fonctionne-t-il ? Quelles sont les autres applications thérapeutiques de l’ARN messager ?
Dans le cadre de la programmation Les grandes conférences de l'Alliage, Chantal Pichon, professeure à l’université d’Orléans et chercheuse au CBM, répondra à ces questions et dressera un portrait général de ce nouveau biomédicament.
Les liposomes sont des nanocapsules très utilisées pour transporter et libérer des agents thérapeutiques ou diagnostiques, ou les deux, in vivo. L’agent thérapeutique ne devient actif que lors de sa libération, évitant d’endommager les tissus sains. Être capable de suivre en direct cette libération est crucial pour comprendre et contrôler son action.
Les approches d’imagerie optique précédemment proposées utilisent exclusivement des fluorophores organiques ou des nanoparticules inorganiques, co-encapsulés dans le liposome avec le principe actif.
La luminescence des complexes de lanthanides est une alternative qui offre de nombreux avantages, notamment la capacité d’émission dans le domaine proche-infrarouge (NIR), facilitant ainsi la détection dans des systèmes biologiques.
Les équipes du CBM ont mis au point un assemblage innovant : un liposome constitué d’un complexe d’Ytterbium qui contient la molécule anticancéreuse doxorubicine. La luminescence NIR du complexe de lanthanide est observable uniquement en présence du médicament dans le liposome. Ce signal de luminescence NIR devient un outil pour le suivi direct et en temps réel de l’intégrité du liposome et, ainsi, de la libération du médicament.
Cette luminescence provenant du lanthanide a pu être détectée in vivo dans une souris porteuse d’une tumeur mammaire.
Références de l'article :
Doxorubicin-sensitized Luminescence of NIR-emitting Ytterbium Liposomes: Towards Direct Monitoring of Drug Release, Sara Lacerda, Anthony Delalande, Svetlana V. Eliseeva, Agnès Pallier, Célia S. Bonnet, Frédéric Szeremeta, Sandra Même, Chantal Pichon, Stéphane Petoud, Eva Toth, Angewandte Chemie Int. Ed. 13 août 2021 https://doi.org/10.1002/anie.202109408
Depuis la synthèse du premier dimère d’acide aminé à la fin du 19ème siècle, la synthèse de protéines a constitué un objectif fascinant pour des générations de chimistes. Inventée dans les années 1960, la synthèse peptidique sur support solide est depuis utilisée en routine pour des peptides constitués de quelques dizaines d’acides aminés. La découverte des réactions de « ligation chimique » dans les années 1990 a rendu possible la synthèse de protéines de plus de cents acides aminés : des réactions chimiques extrêmement sélectives sont ici mises en œuvre pour lier des segments peptidiques –eux-mêmes synthétisés par SPPS– et dont les chaines latérales ne sont pas protégées par les groupements protecteurs habituellement utilisés en synthèse organique. Grace à ces avancées méthodologiques, l’approche « chimique » de la synthèse de protéines complète aujourd’hui avantageusement les méthodes biotechnologiques et permet de générer des protéines natives ou modifiées, outils sur-mesure pour décrypter le vivant à une résolution atomique.
Toutefois, la synthèse de protéines de plusieurs centaines d’acides aminés requiert de nombreuses ligations chimiques successives, et donc des étapes particulièrement délicates de purification des intermédiaires réactionnels. Une solution pour s’affranchir de ces étapes est d’assembler les protéines par ligation sur un support solide. Bien que très attrayante, cette approche a été limitée à des preuves de concept : l'une des raisons principales est la difficulté de greffer sur un support solide adapté le premier segment peptidique via un bras (linker) qui doit pouvoir être coupé facilement une fois les ligations effectuées. En effet, les conditions requises pour la coupure des bras développés jusqu’ici sont incompatibles avec de nombreuses protéines.
Pour pallier ce problème les scientifiques du CBM, en collaboration avec des collègues de l’IC2MP de Poitiers, ont exploré des bras programmés pour être coupés dans des conditions très douce par une réaction enzymatique. De façon remarquable, La taille de l'enzyme est directement corrélée à la vitesse de coupure du bras, et donc à l’efficacité de la libération de la protéine synthétisée. La méthode a été appliqué à la synthèse d'un peptide de 160 acides aminés, qui est à ce jour la plus longue séquence jamais synthétisée par ligations chimiques sur support solide.
Référence de l’article : S. A. Abboud, M. Amoura, J.-B. Madinier, B. Renoux, S. Papot, V. Piller, V. Aucagne. Enzyme-cleavable linkers for protein chemical synthesis through solid-phase ligations, Angew. Chem. Int. Ed., 2021, accepted article. https://doi.org/10.1002/anie.202103768
Ces visites permettront à plus de 1000 personnes de plonger au cœur de la recherche et de découvrir des installations ou expériences exceptionnelles, en tête à tête avec les scientifiques.
Pour participer : Consulter le programme sur le site de l'événement et posez votre candidature (du 26 août au 20 septembre 2021) en répondant à trois questions. Les lauréats seront sélectionnés aléatoirement parmi les personnes ayant répondu correctement à chacune de ces questions afin de constituer des groupes d'une dizaine de personnes au maximum.
Le CBM vous propose 2 visites les 6 et 7 octobre :
Un ensemble de co-auteurs spécialistes des pollinisateurs vient de publier une lettre dans Science (Simon-Delso at al. 2021). Cette lettre est un appel aux Ministres européens pour réagir en responsabilité et réduire les risques toxiques pour les pollinisateurs lors des évaluations des pesticides. Par exemple, si la mortalité naturelle des abeilles domestiques peut atteindre jusqu’à 5%, la communauté scientifique s’accorde sur un taux « acceptable » maximum de 7% pour un pesticide. Accepter 10%, c’est prendre un risque bien trop élevé en regard de la situation déjà catastrophique quant à l’effondrement des pollinisateurs. Du fait de l’importance cruciale de telles décisions pour le la planète et notre futur, les auteurs et l’éditeur ont choisi un style plus direct qu’habituellement pour passer leur message.
Référence : Simon-Delso N, Aebi A, Arnold G, Bonmatin JM, Hatjina F, Medrzycki P & Sgolastra F (2021) Maximize EU pollinator protection: Minimize risk, Science, 373(5552), 290. DOI: 10.1126/science.abj8116
