Un virus enveloppé (à gauche) se revêt de lipides dans le cadre de son cycle de vie. Les nouveaux nanodispositifs à ADN recouverts de lipides (à droite) ressemblent étroitement à ces virus et échappent aux défenses immunitaires des souris. Crédit :Steven Perrault/Institut Wyss de Harvard
C'est un trope familier dans la science-fiction :en territoire ennemi, activez votre dispositif de camouflage. Et les virus du monde réel utilisent des tactiques similaires pour se rendre invisibles pour le système immunitaire. Aujourd'hui, des scientifiques du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de Harvard ont imité ces tactiques virales pour construire les premiers nanodispositifs à ADN qui survivent aux défenses immunitaires du corps.
Les résultats ouvrent la voie à des nanorobots à ADN intelligents qui pourraient utiliser la logique pour diagnostiquer le cancer plus tôt et avec plus de précision que les médecins ne le peuvent aujourd'hui; cibler les médicaments sur les tumeurs, ou même fabriquer sur place des médicaments pour paralyser le cancer, les chercheurs rapportent dans le numéro en ligne du 22 avril de ACS Nano .
« Nous imitons la fonctionnalité du virus pour éventuellement créer des thérapies qui ciblent spécifiquement les cellules, " a déclaré William Shih, membre du corps professoral du Wyss Institute, Doctorat., l'auteur principal de l'article. Shih est également professeur agrégé de chimie biologique et de pharmacologie moléculaire à la Harvard Medical School et professeur agrégé de biologie du cancer au Dana-Farber Cancer Institute.
La même stratégie de dissimulation pourrait également être utilisée pour fabriquer des conteneurs microscopiques artificiels appelés protocellules qui pourraient agir comme des biocapteurs pour détecter les agents pathogènes dans les aliments ou les produits chimiques toxiques dans l'eau potable.
L'ADN est bien connu pour véhiculer des informations génétiques, mais Shih et d'autres bio-ingénieurs l'utilisent plutôt comme matériau de construction. Pour faire ça, ils utilisent l'origami ADN, une méthode que Shih a aidé à étendre de la 2D à la 3D. Dans cette méthode, les scientifiques prennent un long brin d'ADN et le programment pour qu'il se plie en des formes spécifiques, un peu comme une seule feuille de papier est pliée pour créer diverses formes dans l'art traditionnel japonais.
L'équipe de Shih assemble ces formes pour construire des dispositifs à ADN à l'échelle nanométrique qui pourraient un jour être aussi complexes que la machinerie moléculaire trouvée dans les cellules. Par exemple, ils développent des méthodes pour construire de l'ADN dans de minuscules robots qui détectent leur environnement, calculer comment répondre, puis effectuer une tâche utile, comme effectuer une réaction chimique ou générer une force ou un mouvement mécanique.
De tels nanorobots à ADN peuvent eux-mêmes ressembler à de la science-fiction, mais ils existent déjà. En 2012, des chercheurs du Wyss Institute ont rapporté dans Science qu'ils avaient construit un nanorobot qui utilise la logique pour détecter une cellule cible, révèle ensuite un anticorps qui active un « commutateur suicide » dans les cellules de leucémie ou de lymphome.
