Typologie d'actualités : GT Complexes métalliques et IRM

Cnrs Chimie Emergence@International

Programme « Emergence @ International »

Au cours d'un séjour de 2 semaines, Célia a visité les universités de Osaka (Pr. Kikuchi), Kyushu (Pr. Yanai), Gifu (Pr. Hirayama), Tokyo (Pr. Ozawa), Tokyo Institute of Technology (Pr. Okada), et le National Institute for Quantum Science and Technology (Pr. Aoki).
Ce tour du Japon a été pour elle l’occasion de donner 6 séminaires et d’échanger avec les groupes de ses hôtes, mais également d’autres groupes de ces universités sur des thématiques bioinorganiques.
Ce séjour a été très enrichissant d’un point de vue scientifique et plusieurs collaborations sont en train de se mettre en place.
Il lui a également permis de découvrir la gastronomie japonaise et plus généralement la gentillesse et l’accueil chaleureux des japonais !

Un grand merci à l’INC pour ces programmes EMERGENCE@INTERNATIONAL qui représentent une expérience humaine et scientifique unique !

Les doctorants de 1ère année présentent leurs sujets de thèses


Doctorants de 1ère année, de haut en bas et de gauche à droite :
Gilles Metrard, Johnathan Black, Océane Quin, Gilles Le Rouzic, Simon Héry, Audrey Roussel, Daniela Teixeira, Abdoul Kaboré, Ayena Kossi, Aanchal Mishra, Steevens Bouaziz , Petra Cutuk.

Sujets des thèses :

Département "Aspects Moléculaires du Vivant" :
Johnathan Black "Discovery of new riboswitches by very large-scale enzymatic screening"
Aanchal Mishra "Mechanisms of protein SUMOylation: understanding through the lenses of SUMO-SIM enigma"
Emma Leborgne "Study of sequence-activity relationships and the structure of alterocin and antibiofilms secreted by a marine bacterium"
Audrey Roussel "Towards a new anti-cancer therapy targeting microtubules"

Département "Biologie et Biophysique des récepteurs, Applications translationnelles (BioBRAT)"
Abdoul Kaboré "Functionnal details of biased signaling elicited by serotonin 5HT7 receptor"
Ayena Kossi "Therapeutic properties of cannabinoids and development of their pharmacological applications"
Océane Quin "Development o f cellular and molecular tools for the study of the mechanisms of action of phytocannabinoids in the skin"

Département "Chimie Imagerie et Exobiologie"
Petra Cutuk "Regulation of SKCa channels by cAMP/PKA pathway in cancer cells: development of novel near-infrared optical imaging tools"
Léa Diebold "Towards tumour theranostics: hypoxia activation as a tool for therapy and diagnostics"
Simon Héry "Novel  metal-based agents for selective amyloid imaging"
Gilles Le Rouzic "Quantitation in SPECT cardiology 3D CZT camera contribution"
Gilles Metrard "4D dynamic images in SPECT/CT"
Daniela Teixeira "Manganese(III) porphyrin and hemiporphyrazine complexes: towards safer, more selective and efficient MRI contrast agents"

Département "NanoMatériaux et NanoSondes"
Steevens Bouaziz "Autologous production of biological drugs: AutomAb project"
Laura Divoux "Natural deep eutectic solvents - based formulations for skin care"

Complexes de lanthanide pour la détection d’une activité enzymatique en imagerie optique proche-infrarouge et IRM : la nature du lanthanide coordiné au ligand détermine la modalité d’imagerie

La visualisation des enzymes actives dans un organisme vivant est d’une importance primordiale en biologie.

Dans le cadre d'un effort collaboratif entre le Centre de Biophysique Moléculaire (CBM) d’Orléans et l'Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN) de Gif sur Yvette, les chercheurs des équipes "Complexes métalliques et IRM" et "Composés luminescents de lanthanides, spectroscopie et bioimagerie optique" ont conçu des complexes de lanthanides (Ln3+) dont la structure est modifiée par l’activité catalytique d’une enzyme, induisant une variation de son signal de luminescence NIR, ainsi que ceux observés en IRM-CEST et en IRM-T1, en fonction de la nature du Ln3+ utilisé. Plus spécifiquement, ils ont démontré qu’il est possible de suivre l'activité de la b-galactosidase en fonction du temps par l’imagerie de luminescence NIR et par imagerie IRM-CEST dans des fantômes contenant le complexe d’ytterbium (Yb3+) et en IRM-T1 avec le complexe de gadolinium (Gd3+). Un avantage supplémentaire de leur sonde est dû à sa conception modulaire. Il sera possible d’envisager dans le futur la détection d’autres cibles enzymatiques d’intérêt, par simple modification de l’entité sensible à l’enzyme tout en conservant le même module de détection.

Référence : Rémy Jouclas, Sophie Laine, Svetlana V. Eliseeva, Jérémie Mandel, Frédéric Szeremeta, Pascal Retailleau, Jiefang He, Jean-Francois Gallard, Agnès Pallier, Célia S. Bonnet, Stéphane Petoud, Philippe Durand, Éva Tóth
Lanthanide-Based Probes for Imaging Detection of Enzyme Activities by NIR Luminescence, T1- and ParaCEST MRI
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317728

Marie Curie Postdoctoral Fellowships

Rafael Aroso, originaire de l’Université de Coimbra, Portugal, rejoindra l’équipe « Complexes métalliques et IRM ». Son projet « PorphIRON » vise à développer des complexes paramagnétiques basés sur les métaux de transition, comme le fer, pour des applications en IRM. Ce travail s’inscrit dans les efforts de l’équipe à remplacer le gadolinium, actuellement utilisé en IRM, par des métaux plus biocompatibles et écologiquement plus soutenables.

Ross Ballantine, venu de la Queen’s University Belfast en Irlande du Nord, rejoindra l’équipe « Protéines de Synthèse et Chimie Bioorthogonale » pour travailler sur le projet « ThioSHowcase ». Ce projet vise à explorer des acides aminés thiophénoliques pour la fonctionnalisation chimiosélective de peptides et protéines, en particulier pour des applications au marquage de protéines et à la réticulation de peptides.

Une nouvelle sonde d’imagerie permet la détection IRM de tumeurs du cancer du sein à des stades précoces

Malgré des progrès considérables ces dernières années en imagerie et traitement du cancer, des méthodes de diagnostic précoce de détection des métastases et une meilleure compréhension de la progression du cancer demeurent un réel besoin clinique. L'imagerie moléculaire peut répondre à ce besoin grâce à des agents de contraste ciblant des biomarqueurs tumoraux spécifiques. La Nétrine-1 est une protéine extracellulaire, impliquée dans la progression et l'agressivité tumorale, l'angiogenèse et l'apparition de métastases. Elle est surexprimée dans le cancer métastatique du sein.

Les chercheurs de l'équipe "Complexes métalliques et IRM" ont récemment conçu, synthétisé et validé in vivo la première sonde peptidique multimodale spécifique de la Nétrine-1. Une validation structurelle a été réalisée par modélisation moléculaire grâce à une collaboration entre le CBM et l’Institut de Chimie Organique et Analytique.

Cette sonde a permis aux chercheurs de visualiser très clairement, par imagerie de résonance magnétique (IRM), des tumeurs triple négatif du sein à un stade précoce du développement (tumeurs de volume 0-50 mm3). Ce type de sonde permet également l’imagerie par tomographie d'émission monophotonique.

Cette approche bimodale balaye une large gamme de concentrations de cible (nM à μM) et permet la cartographie de la Netrin-1, in vivo dans des modèles murins de cancer, à différents stades d'évolution tumorale.

Référence :
Clémentine Moreau, Tea Lukačević, Agnès Pallier, Julien Sobilo, Samia Aci-Sèche, Norbert Garnier, Sandra Même, Éva Tóth and Sara Lacerda
Peptide-Conjugated MRI Probe Targeted to Netrin-1, a Novel Metastatic Breast Cancer Biomarker
Bioconjugate Chem. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.3c00558

Des recherches sur le gliome (tumeur cérébrale) réalisées au CBM mises en avant par CNRS Chimie

L’utilisation de différentes méthodes originales de RMN (IRM, 1H HR-MAS, RMN liquide2D) ont permis de caractériser un modèle de gliome établi chez la drosophile adulte et de révéler le potentiel thérapeutique d’un récepteur de la sérotonine pour le traitement de ces cancers.

Lire l'article de CNRS Chimie.

Lire l'article paru dans Actualité chimique n° 492 de février 2024

Les gliomes représentent 50 % des cancers du cerveau et constituent les tumeurs cérébrales les plus fréquentes. Des altérations moléculaires impliquées dans les gliomes adultes ont été identifiées et affectent principalement les récepteurs de la tyrosine kinase avec amplification et/ou mutation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) et des voies de signalisation associées. Plusieurs thérapies ciblées ont été développées mais les traitements actuels restent inefficaces contre les glioblastomes, les formes les plus graves. Il est primordial d’identifier de nouvelles cibles pharmacologiques. Nous avons utilisé un modèle de gliome de drosophile établichez l'adulte pour caractériser les perturbations métaboliques associées au gliome et évaluer les conséquences de l'expression du récepteur 5-HT7de la sérotonine sur le développement du gliome. En utilisant l’imagerie par résonance magnétique in vivo, nous avons montré que l’expression des formes constitutivement actives d’EGFR et de PI3K dans les cellules gliales adultes induisait une hypertrophie du cerveau. Puis, nous avons exploré l’altération du métabolisme cellulaire en utilisant la RMN à angle magique haute résolution et la RMN liquide 2D (HSQC 1H-13C). Nous avons ainsi mis en évidence des modifications des voies métaboliques dans le gliome, en particulier des modifications caractéristiques de la cachexie. Enfin, nous avons montré que l'expression du R5-HT7 dans ce modèle atténue les phénotypes associés au développement des gliomes (hypertrophie du cerveau et cachexie).

Référence de l'article :
An adult Drosophila glioma model to highlight metabolic dysfunctions and evaluate the role of the serotonin 5-HT7 receptor as a potential therapeutic target.
Bertrand M, Szeremeta F, Hervouet‐Coste N, Sarou-Kanian V, Landon C, Morisset-Lopez S, Decoville M
The FASEB Journal. 2023 37:e23230. doi:10.1096/fj.202300783RR