L'empilement en tant que propriété clé pour la création de nanoparticules de forme ajustable: le cas des bioconjugués de doxorubicine-squalène

De Life Sciences UPSaclay

 

En conjuguant chimiquement la doxorubicine (Dox, un agent anticancéreux) au squalène (SQ, un lipide naturel), l’équipe du Prof Patrick Couvreur (Institut Galien Paris-Sud CNRS/UPSud, Faculté de Pharmacie, Châtenay-Malabry) a montré, dans un article publié dans la revue ACS Nano, qu’il était possible de construire des nano-objets de forme cylindrique.

 

Des techniques de cryo microscopie électronique à transmission (cryo-TEM), de microscopie de force atomique (AFM), de diffraction RX aux petits angles et de balance de Langmuir ont été associées à de la modélisation moléculaire (UMR CNRS 6249, Université de Bourgogne Franche-Comté) pour comprendre la manière dont les bioconjugués de doxorubicine-squalène (SQ-Dox) s’associent pour former des édifices supramoléculaires de forme allongée (filomicelles ou nanotubes plus ou moins longs). La formation de ces nano-structures résulte, en effet, des propriétés physiques remarquables du bioconjugué de SQ-Dox qui mettent en jeu l'empilement (« stacking ») et les interactions électrostatiques de la doxorubicine avec les interactions hydrophobes du squalène. Les chercheurs ont, en outre, démontré qu’il était possible de manipuler la matière à l’échelle nanométrique puisque la forme, la taille, la flexibilité et les propriétés de surface de ces nanoparticules pouvaient être modulées en jouant sur la concentration du bioconjugué, la force ionique du milieu de suspension et la nature du contre-ion utilisé.

Ces travaux montrent donc aussi que la structure supramoléculaire de nanoparticules dans le tube à essai et dans un milieu biologique riche en ions peuvent être très différentes. Ils permettent enfin de mieux comprendre les observations précédentes, concernant la résidence plasmatique prolongée de ces nanomédicaments après administration intraveineuse (publiées dans PNAS 2014).


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Contact : patrick.couvreur @ u-psud.fr