Transfert d'un nano-cargo à la bonne adresse cellulaire
La thérapie génique nécessite l'insertion de gènes fonctionnels dans les cellules du receveur. Cette opération requiert un vecteur qui transférera le cargo génétique généralement composé du ou des gènes à transférer, accompagné d'autres molécules indispensables. De nombreuses recherches se sont concentrées sur l'utilisation de virus comme vecteurs de transfert. Le détournement de la machinerie cellulaire de l'hôte pour qu'elle exprime leur propre matériel génétique étant l'une des principales caractéristiques des virus. C'est pourtant une bactérie thermophile, Aquifex aeolicus (AaLS), qui est au centre des recherches du projet Protengenctrans («Protein engineering for encapsulation and intracellular transport») financé par l'UE. Cette bactérie hyperthermophile est une bactérie dont la capsule protéique ou enveloppe est stable à plus de 700° C, c'est pourquoi l'insertion de multiples mutations n'affecte généralement pas sa structure. Les chercheurs du projet ont tapissé la surface interne de la capsule bactérienne avec des résidus d'acides aminés chargés négativement afin de créer un container pour les molécules à transporter. Ce fret pouvait être constitué de différentes molécules comme des plasmides (séquence circulaire d'ADN bactérien) ou des séquences d'ADN de différentes longueurs. Des nanoparticules d'or, fortement médiatisées en ce moment dans le cadre du diagnostic du cancer du sein, ont également été transportées par ce moyen. Pour accroitre l'absorption cellulaire de ces molécules, les domaines de transduction protéique (PTD, pour protein transduction domain) peuvent également être utilisés. Les chercheurs du projet Protengenctrans veulent tirer le meilleur parti de cette unité de transport, c'est pourquoi ils ont commencé par développer une méthode permettant de «décorer» la capside de l'AaLS avec des domaines de transduction codés génétiquement, spécifiques de certains tissus. L'équipe a chargé ces unités PTD-AaLS avec des molécules à transporter puis suivi l'absorption cellulaire des complexes et la libération intracellulaire induite de la «charge utile». Des marqueurs, comme les fluorophores de suivi moléculaire, utilisés en thérapie génique, ont également été transférés par ce moyen. Les applications de ces recherches sont immenses. Par exemple, de nouvelles thérapies géniques sont évidemment envisageables avec le transfert de gènes remplaçant le matériel génétique défectueux ou la modulation de gènes hyper- et hypoactifs. Le transfert spécifique vers certains tissus, le transfert de fluorophores pour l'imagerie et de molécules cytotoxiques ciblant les cellules cancéreuses sont bien sûr également des applications potentielles de cette technologie.
