Nanotechnologie pour détection des dommages à l'ADN
Plus de 60 % des patients diagnostiqués avec le cancer sont traités par radiothérapie pour réduire le fardeau tumoral. Pour maximiser les dommages aux cellules cancéreuses, il est d'une importance capitale de comprendre les mécanismes fondamentaux sous-tendant aux dommages du rayonnement sur l'ADN. Au niveau moléculaire, un rayonnement de haut niveau produit des électrons secondaires à basse énergie qui induisent des cassures d'ADN à simple et à double brin. Il n'y a toutefois pas de preuves suffisantes concernant les mécanismes physico-chimiques des dommages du rayonnement sur l'ADN, en particulier sur les séquences de nucléotide de l'ADN et les structures d'ADN qui sont le plus susceptibles d'être endommagées. Pour étudier les cassures de brin d'ADN induites par le rayonnement, le projet NANORADAM financé par l'UE a utilisé des progrès récemment réalisés dans la nanotechnologie de l'ADN pour étudier l'interaction du rayonnement avec l'ADN. Ces plateformes origami d'ADN fournissent des structures cibles oligonucléotides spécifiques et les dommages induits par électrons des structures cibles sont sondés au niveau unimoléculaire par microscopie à force atomique (MFA). Dès lors, il est possible de cartographier les dommages du rayonnement des différentes structures cibles d'ADN avec une précision et une efficacité inégalées. Dans le cadre du projet NANORADAM, les scientifiques ont irradié des structures d'ADN spécifiques avec des électrons basse énergie et ont observé une dépendance de la séquence de nucléotide prononcée des sections de rupture de brin. L'incorporation de sensibilisants radio utilisés de manière thérapeutique, en particulier le 2-Fluoroadenine, a entraîné une augmentation considérable des sections de rupture de brin. Les chercheurs ont également appliqué la technique d'origami ADN à une large plage de séquences ADN dont l'ADN télomère riche en G ainsi que l'ADN dans une solution avec des nanoparticules d'or et d'argent. Cela a généré d'importantes informations sur l'influence d'un environnement aqueux sur le rendement de la rupture de brin d'ADN. Dans l'ensemble, le projet NANORADAM a fourni des informations fondamentales sur le mécanisme des dommages à l'ADN induits par le rayonnement. L'identification des structures cibles d'ADN qui peuvent être sensibilisées le plus efficacement aux électrons basse énergie a d'importantes implications pour le développement de nouvelles thérapies et l'amélioration de la thérapie du cancer par rayonnement.
Mots‑clés
Nanotechnologie, radiothérapie, NANORADAM, origami ADN, sensibilisant radio
