Les cellules communiquent entre elles dans le langage de la chimie, mais celles de règnes différents, comme les bactéries et les levures, parlent des dialectes pratiquement inintelligibles pour les autres. En apprenant comment les microbes "parlent", les chercheurs espèrent un jour manipuler leur comportement pour se protéger contre la maladie, par exemple. Des efforts comme celui-ci en sont à leurs balbutiements, mais dans une nouvelle étude publiée dans Nano Letters d'ACS les chercheurs décrivent le premier système qui permet à deux organismes non apparentés de communiquer.

Dans la nature, de nombreuses cellules envoient et reçoivent des signaux chimiques. Cette stratégie permet aux bactéries de réguler leur comportement, aux champignons de s'accoupler et aux cellules humaines de s'informer mutuellement des menaces. Ce type de communication chimique a inspiré les chercheurs à concevoir leurs propres moyens de se joindre à ces conversations afin qu'ils puissent donner des instructions aux cellules. Alors que certaines études ont examiné des particules micro ou nanométriques qui communiquent avec un type de cellule, l'utilisation de particules pour permettre la communication entre deux types de cellules différents n'a pas été explorée. Antoni Llopis-Lorente, Ramón Martínez-Máñez et leurs collègues voulaient créer un dispositif de traduction à l'échelle nanométrique afin qu'ils puissent envoyer un signal chimique entre les membres de deux règnes différents de la vie, ce qui arrive rarement dans le monde naturel.

L'équipe a construit le nanotranslateur à partir de nanoparticules de silice chargées de deux molécules :une qui réagit avec le glucose et une autre appelée phléomycine. Le système de signalisation qu'ils ont construit comportait deux étapes, qu'ils ont testées indépendamment puis assemblées. Tout d'abord, les chercheurs ont initié un signal en exposant E. coli au lactose. Les bactéries ont converti le lactose en glucose, qui a réagi avec le nanotranslator. Ensuite, cet appareil a libéré de la phléomycine, un autre composé messager. La levure Saccharomyces cerevisiae a détecté la phléomycine et a répondu en émettant une fluorescence, ce pour quoi elle avait été génétiquement modifiée. Les chercheurs envisagent de nombreuses applications possibles pour des systèmes de communication similaires basés sur des nanotranslateurs. Par exemple, ces dispositifs pourraient être utilisés pour dire aux cellules de désactiver certains processus et d'en activer d'autres, ou de modifier l'activité des cellules immunitaires humaines pour traiter la maladie, expliquent les chercheurs. + Explorer plus loin

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