Un duo efficace contre le cancer

Résultats scientifiques Vivant et santé

Une équipe du Laboratoire de chimie (ENS Lyon/Université Claude Bernard/CNRS), du laboratoire CEMCA (CNRS/Université de Bretagne occidentale) et de l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS/Université de Montpellier/ENSC Montpellier) ont mis au point des composés biocompatibles activables par l'absorption d'un ou deux photons, permettant à la fois la détection, le marquage et la destruction de cellules cancéreuses. Cette étude est publiée dans Chemistry : A European Journal.

Une approche prometteuse en chémothérapie contre le cancer consiste en l’activation par la lumière de marqueurs des cellules cancéreuses, voire de traitements conduisant à la destruction de ces cellules. Cela évite à la fois l’utilisation de rayonnements plus dangereux et l’absorption de médicaments déjà activés qui peuvent provoquer des effets indésirables. Une équipe menée par le Laboratoire de chimie (ENS Lyon/Université Claude Bernard/CNRS), en collaboration avec le laboratoire CEMCA (CNRS/Université de Bretagne occidentale) et l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS/Université de Montpellier/ENSC Montpellier), ont conçu une nouvelle famille de complexes de lanthanides optimisés pour ces applications.

Ces complexes sont formés d’un ion métallique central (l’ion gadolimium3+ ou ytterbium3+) auquel s’accrochent trois  molécules appelées « ligands ». Ces ligands se comportent comme des antennes qui captent deux photons incidents, les absorbent puis transfèrent l'énergie électronique qui en résulte à l'ion central. Selon sa nature, celui-ci émet à son tour des infrarouges, permettant la détection des cellules cancéreuses (Yb3+), ou provoque la libération d’une espèce hautement toxique pour les éliminer (Gd3+) . Les chercheurs ont optimisé ces processus en choisissant bien le « duo » ligands /cation central : l’effet synergétique entre des atomes de brome présents sur le ligand et le cation gadolinum3+ central de la famille des lanthanides maximise l’efficacité de la photo-génération locale de l’espèce toxique, ici de l’oxygène dit « singulet ».

Les premiers tests in vitro sur des modèles biologiques de cellules cancéreuses montrent que cette génération photoinduite à deux photons d'oxygène singulet par ces complexes inédits est suffisante pour initier efficacement les processus de mort cellulaire. Ces expériences laissent espérer un nouveau traitement moins invasif des cancers.

Références

Margaux Galland, Tangui Le Bahers, Akos Banyasz, Noëlle Lascoux, Alain Duperray, Alexei Grichine, Raphaël Tripier, Yannick Guyot, Marie Maynadier, Christophe Nguyen, Magali Gary-Bobo, Chantal Andraud, Cyrille Monnereau et Olivier Maury
A “Multi-Heavy-Atom” Approach Towards Biphotonic Photosensitizers With Improved Singlet Oxygen Generation Properties

Chemistry : A European Journal Juin 2019
DOi: 10.1002/chem.201901890

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Chargée de communication
Christophe Cartier dit Moulin
INC & Institut parisien de chimie moléculaire