Evaluation d'épurate biocompatibles pour la détoxification des neurotoxiques organophosphorés – DetoxNeuro

1- contexte scientifique et objectifs du projet Trouver un moyen permettant la dégradation rapide des neurotoxiques organophosphorés, autant in vitro qu'in vivo, pour décontaminer les matériels, protéger ou soigner les personnels, est une préoccupation de santé publique. En effet, ces toxiques sont la base à la fois des armes de guerre chimiques et des insecticides les plus efficaces. L'intérêt tient compte à la fois de leur utilisation potentielle tant dans le cadre de conflits armés que dans le cadre d'actions terroristes, et des intoxications chroniques par les insecticides rencontrées dans le monde agricole. Parmi les différentes méthodes utilisées pour dégrader les organophosphorés toxiques, l'accent est mis actuellement sur les méthodes biocompatibles et douces. Si quelques résultats encourageants ont pu être obtenues sur des enzymes modifiées par génie génétique (organophosphorus hydrolases en particulier), ces dernières sont très spécifiques d'un substrat particulier, et aucune solution générale biocompatible n'a été proposée jusqu'à présent ; de plus certains neurotoxiques, dont le plus toxique, le VX ne sont pas traités efficacement. L'objectif de ce projet est d'unifier les efforts de quatre groupes de recherche sur ces moyens de décontamination doux, en axant les efforts sur l'obtention de catalyseurs à large spectre, ou pouvant cibler le VX et ses dérivés. 2- description du projet, méthodologie Le projet est centré sur une équipe de biochimistes du CRSSA qui dispose des autorisations nécessaires pour manipuler les neurotoxiques de guerre. Il regroupe également trois équipes de chimistes situés dans des laboratoires universitaires. Dans ces laboratoires, les premières cibles seront le DFP (diisopropyl fluorophosphate), le PhX (analogue du VX à structure phénylephosphonothioate au lieu de méthylphosphonothioate et le paraoxon (insecticide). L'ensemble se subdivise en six sous-projets, dont deux transverse : * La mutagénèse dirigée des enzymes cibles de tous ces neurotoxiques, l'AChE (acétylcholine-estérase) et surtout la BuChE (butyrylcholinestérase), qui est circulante et possède un plus large spectre de substrats. * La synthèse puis le criblage des catalyseurs chimiques susceptibles d'effectuer la coupure spécifique de la liaison P-S du VX et du PhX (l'hydrolyse spontanée conduit également à la coupure d'une liaison P-O, qui conduit à un produit plus toxique). Ce criblage demande la synthèse dans chacun des trois laboratoires de chimie de chimiothèques de nucléophiles alpha et de molécules apparentées. Le criblage pourra se faire via des méthodes classiques (HPLC, RMN 31P, réactif d'Ellman, mais également via un test de criblage haut débit original utilisant un profluorophore). D'après les données de la littérature, ces nucléophiles coupent sélectivement la liaison P-S, mais leur activité est insuffisante pour qu'ils soient utilisés tels quels. Il est nécessaire de les coupler sur une plateforme assurant la reconnaissance du toxique, et le positionnement correct des deux partenaires. Trois plateformes seront évaluées. * Les anticorps monoclonaux (équipe de la faculté des sciences à Mont-Saint-Aignan). Il s'agit donc d'obtenir des anticorps reconnaissant la cible, le PhX, et sur lesquels le groupe réactif susceptible d'effectuer l'hydrolyse est accroché de façon covalente au sein du site de liaison de l'anticorps. Afin d'assurer un positionnement correct des deux partenaires, les anticorps seront sélectionnés pour leur capacité à lier un haptène préfigurant ces deux espèces dans leur positionnement réactif. Les anticorps seront alors modifiés chimiquement en utilisant le nucléophile lui-même lié à un bras de couplage (photochimiquement ou via un réactif photoactivable). * Les polymères imprimés (équipe de la faculté de pharmacie à Strasbourg). * Les cyclodextrines (équipe de la faculté de pharmacie à Rouen) Il s'agit d'utiliser un derivé oligosaccharidique pour piéger l'agent organophosphoré et d'introduire