Projet ANR-13-JS07-0003 – CiTrON-Fluo : Outils profluorescents à base cinnamique photoactivables sous excitation 2-photon
Programme : JCJC - SIMI 7 - Chimie moléculaire, organique, de coordination, catalyse et chimie biologique (JCJC SIMI 7) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Stefan CHASSAING (Institut des Technologies Avancées en sciences du Vivant)
Partenaires : Institut des Technologies Avancées en Sciences du Vivant
Montant : 169936.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 24 mois
Résumé : Les chimistes et les biologistes portent un intérêt croissant au design et au développement d'outils fluorescents. Toutefois, bien que l'exploration, la compréhension et le contrôle de processus biologiques de manière spatio- et tempo-contrôlée repose de plus en plus sur la technique de fluorescence, la boîte d'outils chimiques à disposition reste encore inadaptée aux échantillons biologiques du fait de leur nature extrêmement complexe. Il y a donc actuellement un réel besoin en composés fluorescents qui possèdent une meilleure sensibilité, une polyvalence accrue et qui soient plus adaptés aux applications in vivo.
Ce projet a justement pour objectif principal de répondre à ce besoin en ciblant une famille d'outils profluorescents originale tout en étant complémentaire des familles existantes. Les outils moléculaires que nous ciblons sont des composés photoactivables sous excitation biphotonique, le rayonnement biphotonique présentant des avantages considérables en vue d'applications biologiques (ie, pénétration en profondeur dans les tissus biologiques, faible phototoxicité contrôle spatiotemporel très précis). Parmi les candidats potentiels, nous avons sélectionné la plateforme o-hydroxycinnamique qui, malgré des performances prometteuses récemment rapportées dans la littérature, reste encore sous-estimée. Notre premier objectif est ainsi de continuer à valoriser cette plateforme en optimisant ses performances en termes de propriétés optique, photochimique et physicochimique. Nous souhaitons ensuite exploiter, et ce pour la première fois, le potentiel de cette plateforme en tant qu'antenne photoactivable de complexes luminescents de lanthanides. Les avantages de cette nouvelle classe d'outils profluorescents comprennent notamment i) leur émission de fluorescence dans le proche infrarouge voire l'infrarouge, ii) leur longue durée de vie d'émission, et iii) leur  résistance élevée face au phénomène de photoblanchiment. D'un point de vue synthétique, il est important de souligner qu'un autre avantage de la plateforme o-hydroxycinnamique est que sa préparation est simple, rapide et se fait généralement à partir de précurseurs commerciaux et peu coûteux. Les propriétés de tous les outils profluorescents préparés au cours de ce projet seront finalement optimisés jusqu'à pouvoir les appliquer en biologie, en particulier en biologie du cancer, en tant que sondes pour l'imagerie cellulaire mais aussi en tant que systèmes permettant la libération simultanée d'une molécule bioactive et d'un rapporteur de fluorescence. Pour ce faire, ces applications seront menées sur des sphéroïdes multicellulaires, ou MCTS ('MultiCellular Tumour Spheroids'), qui sont des modèles tridimensionnels originaux et pertinents de cellules cancéreuses.
L'ambition à terme de ce projet est ainsi d'apporter des outils fluorescents toujours plus pertinents aux spécialistes d'imagerie ainsi qu'aux spécialistes concernés par l'administration de médicaments.