Et si nous pouvions utiliser les anticorps comme outils fonctionnels pour les applications des nanotechnologies ? Un groupe de chercheurs de l'Université de Rome Tor Vergata est parti de cette simple question, et les résultats de leurs recherches sont maintenant publiés dans Communication Nature .

La nanotechnologie permet la conception et la fabrication de structures moléculaires à des dimensions nanométriques avec un grand potentiel pour de nombreux domaines, y compris la biomédecine. Un moyen pratique de fabriquer de telles nanostructures consiste à utiliser de l'ADN synthétique comme matériau de construction. Ces jours, il est possible de concevoir et de synthétiser des brins d'ADN qui, via des interactions simples et prévisibles, se lient les unes aux autres comme des briques Lego et forment de belles géométries 2D et 3D de manière contrôlable et précise. À ce jour, de nombreuses formes à l'échelle nanométrique ont été créées à l'aide de briques d'ADN, allant des nanoboîtes à des géométries plus complexes telles qu'une "Mona Lisa" à l'échelle nanométrique. Pour l'application pratique de ces nanostructures, cependant, leur montage et démontage doivent être guidés par des indices moléculaires d'importance clinique.

Maintenant, un groupe de recherche de l'Université de Rome Tor Vergata a montré qu'il est possible de recruter des anticorps en tant que constructeurs moléculaires pour construire ou démanteler des nanostructures d'ADN.

La fonction des anticorps est de reconnaître et de se lier à des molécules ou protéines étrangères. Pour cette raison, les anticorps sont des biomarqueurs idéaux car ils sont produits spécifiquement pour cibler des molécules étrangères dans le sang. Chaque anticorps a sa propre cible et fait donc son travail de manière très spécifique et précise.

"Ce projet a commencé il y a quelques années lorsque nous avons réalisé que cette fonctionnalité étonnante des anticorps pour reconnaître et se lier à une molécule spécifique pouvait être réutilisée pour des applications nanotechnologiques, " dit Francesco Ricci, professeur à l'Université de Rome Tor Vergata et auteur principal du manuscrit. "Nous avons eu l'idée d'utiliser des anticorps en tant que travailleurs moléculaires pour construire des structures à l'échelle nanométrique."

Simona Ranallo, chercheur post-doctoral dans le groupe du Pr Ricci et premier auteur du manuscrit, dit, "Pour faire ça, nous avons utilisé des briques d'ADN qui se lient les unes aux autres et forment des nanostructures de forme tubulaire. Nous avons ensuite repensé de telles briques avec des balises de reconnaissance (antigènes) afin que leur assemblage soit initié par un anticorps spécifique. La structure des nanotubes ne peut donc se construire que lorsque l'anticorps est présent dans l'échantillon."

Ricci dit, "Les anticorps sont des travailleurs hautement spécialisés. Il existe des milliers d'anticorps distincts, chacun reconnaissant son propre antigène. Nous avons profité de cette fonctionnalité étonnante et conçu différentes briques pouvant s'assembler avec différents anticorps spécifiques. Ensuite, nous avons fait un pas de plus. Nous avons conçu nos briques d'ADN pour qu'elles s'assemblent non seulement dans la nanostructure souhaitée en présence d'un anticorps spécifique, mais ils peuvent également être complètement démantelés par un deuxième travailleur d'anticorps. "

Cette stratégie démontre la possibilité de concevoir des nanostructures intelligentes qui peuvent être construites et détruites en présence d'un biomarqueur spécifique. Cela a des applications potentielles dans le domaine biomédical, en diagnostic ou en thérapeutique.