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La vectorisation, c’est à dire la délivrance contrôlée de molécules spécifiques à l’aide d’un vecteur vers leur cible biologique, est un des domaines d’études majeurs. Dans ce contexte, les peptides pénétrants (« cell-penetrating peptides » (CPPs)) comptent parmi les vecteurs de médicaments, protéines, nanoparticules… les plus populaires et efficaces pour accéder au milieu intracellulaire. Les CPPs ont ainsi ouvert une nouvelle voie d’applications médicales, notamment dans la délivrance ciblée des thérapies anti-cancer. Le développement d’outils d’investigation qui permettent leur détection et leur suivi au sein d’un milieu microscopique est donc essentiel.

 

L’équipe « Peptides, glycoconjugués et métaux en biologie » du laboratoire des biomolécules (LBM, UPMC/CNRS/ENS Paris/Inserm) a développé des méthodes permettant de cartographier le milieu cellulaire et d’y suivre les molécules d’étude. Ces travaux ont fait l’objet de deux publications récentes dans les revues Scientific Reports et Dalton Transactions.

 

Afin d’étudier l’efficacité de l’internalisation cellulaire de molécules d’intérêt, celles-ci peuvent être associées à un marqueur fluorescent. L’analyse qualitative de l’efficacité de l’internalisation est alors réalisée par microscopie de fluorescence. Sur les clichés de microscopie, une forte intensité de fluorescence est le plus souvent attribuée à une concentration élevée du composé biologiquement actif alors qu’une faible intensité de fluorescence témoigne d’une concentration plus faible. Les conclusions de l’article publié dans Scientific Reports montrent qu’une faible intensité de fluorescence peut, bien au contraire, traduire la présence d’une forte densité locale du composé marqué ! Cette contradiction s’explique par un phénomène d’auto-inhibition de fluorescence. Afin de lever cette inhibition, un protocole fiable a été alors mis au point, permettant de cartographier la densité intracellulaire de CPPs. Il est ainsi possible de déterminer leur localisation intracellulaire et d’en déduire leur mode privilégié d’internalisation.

 

Les travaux publiés dans la revue Dalton Transactions portent sur l’étude de sondes multimodales appelées SCoMPI (Single Core Multimodal Probes for Imaging) dans des modèles de membrane ou de la cellule. Contrairement aux exemples présentés dans l’article précédent, il n’y a pas d’auto-inhibition de fluorescence. Pour certaines sondes, il est même observé une exaltation de fluorescence dans les membranes. La modalité Infrarouge de ces sondes a permis également de déterminer précisément la quantité d’objets marqués sur cellules et de s’affranchir des potentiels biais du traitement des images de fluorescence. Ainsi, en greffant la sonde SCoMPI à des CPPs, il devient possible de suivre leur déplacement au travers des membranes cellulaires et au sein de la solution de la cellule. L’ensemble de ces travaux complémentaires offre donc des outils essentiels d’investigation pour comprendre les mécanismes de la vectorisation.

Pour en savoir plus :

Références :

How to unveil self-quenched fluorophores and subsequently map the subcellular distribution of exogenous peptides. Jean-Marie Swiecicki, Frédéric Thiebaut, Margherita Di Pisa, Simon Gourdin-Bertin, Julien Tailhades, Christelle Mansuy, Fabienne Burlina, Serge Chwetzoff, Germain Trugnan, Gérard Chassaing & Solange Lavielle. Scientific Reports 2016 Feb 3 ; 6:20237 doi: 10.1038/srep20237Nouvelle fenêtre

 

Photophysical properties of single core multimodal probe for imaging (SCoMPI) in a membrane model and in cells. S. Hostachy, J.-M. Swiecicki, C. Sandt, N. Delsuc and C. Policar. Dalton Transactions, 2016, 45, 2791 doi: 10.1039/c5dt03819gNouvelle fenêtre

 

Laboratoire des biomolécules (LBM, UPMC/CNRS/ENS Paris/Inserm)Nouvelle fenêtre

 

Équipe « Peptides, glycoconjugués et métaux en biologie » Nouvelle fenêtre



29/02/16