Une équipe interdisciplinaire de l'Université de Bâle en Suisse a réussi à créer une voie directe pour que les nanoconteneurs artificiels pénètrent dans le noyau des cellules vivantes. À cette fin, ils ont produit des vésicules polymères biocompatibles qui peuvent traverser les pores qui décorent la membrane du noyau cellulaire. De cette façon, il pourrait être possible de transporter des médicaments directement dans le centre de contrôle de la cellule.

Pour lutter contre les maladies, différentes thérapies s'efforcent d'intervenir dans les processus pathologiques qui se produisent dans le noyau cellulaire. Chimiothérapies, par exemple, cibler les réactions biochimiques impliquées dans la prolifération des cellules cancéreuses, tandis que l'objectif des thérapies géniques est d'insérer un gène souhaité dans le noyau. Par conséquent, un défi dans le domaine de la nanomédecine est de développer une méthode fiable d'introduction de substances actives spécifiquement dans le noyau cellulaire.

Des chercheurs de l'Université de Bâle ont maintenant développé de minuscules nanoconteneurs qui font exactement cela dans les cellules vivantes. Ces nanoconteneurs peuvent traverser les complexes de pores nucléaires qui contrôlent le transport des molécules dans et hors du noyau cellulaire. Le développement de ces soi-disant polymersomes a impliqué une équipe hautement interdisciplinaire de scientifiques de l'Institut suisse des nanosciences, le Biozentrum et le Département de chimie.

Billet d'entrée dans le noyau

Les chercheurs ont utilisé une astuce pour diriger les nanoconteneurs artificiels à travers les complexes de pores nucléaires :« Ces polymersomes, qui mesurent environ 60 nanomètres, sont encapsulés par une membrane polymère souple qui imite les membranes naturelles, " explique la chimiste professeur Cornelia Palivan. " Cependant, elles sont plus robustes que les vésicules lipidiques et peuvent être fonctionnalisées selon les besoins."

En outre, les chercheurs ont construit les polymersomes avec des signaux de localisation nucléaire liés à eux, leur donnant un ticket d'entrée dans le noyau, pour ainsi dire. Les cellules utilisent ces signaux pour différencier les molécules qui doivent être transportées dans le noyau et celles qui doivent être maintenues à l'écart. De cette façon, les signaux de localisation nucléaire sont utilisés pour déguiser les nanoconteneurs artificiels en cargaison autorisée.

Inspiré par la nature

"La présence de signaux de localisation nucléaire permet aux polymersomes de détourner la machinerie de transport cellulaire qui achemine la cargaison à travers les complexes de pores nucléaires, " explique le professeur Roderick Lim. Cette propriété est également basée sur la nature :" Cette stratégie est également utilisée par certains virus, " dit le biophysicien.

Les chercheurs ont pu suivre le chemin des polymersomes dans le noyau cellulaire en les remplissant de différents colorants et en les observant à l'aide de diverses techniques microscopiques. Cela a confirmé le transport réussi des nanoconteneurs artificiels dans le noyau cellulaire in vitro ainsi qu'in vivo dans les cellules vivantes. Pour de futures enquêtes, ces colorants seront remplacés par des agents thérapeutiques.

« Ces découvertes montrent que les polymersomes que nous avons développés permettent de délivrer une cargaison artificielle de manière très spécifique dans le noyau cellulaire. En effet, les nanoconteneurs sans signaux de localisation nucléaire n'ont pas pu être détectés dans le noyau cellulaire, " selon la première auteur Christina Zelmer, résumer l'étude.

L'étude est publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences .