Surfaces combinatoires biomimétiques : nanovecteurs mimes de propriétés biologiques des glycosaminoglycanes et destinés à cibler des protéines d’intérêt thérapeutique – NanoGAGs

The aim of this project is to prepare new biomimetic nanovectors, able to reproduce the exquisite way
glycosaminoglycans (GAGs) exert control on the bioactivity of proteins. We thus propose to implement a
methodology to optimise efficiently their composition and to use Surface Plasmon Resonance imaging (SPRi) to
perform medium to high throughput screenings. The originality of our approach relies on the fact that instead of
preparing GAG fragments or mimetics, which require extensive synthetic work, we plan to mimic directly the ability
of GAG fragments to bind specifically a given protein by the multivalent display of synthetic GAG disaccharides on
a surface. It is anticipated that the self assembling of defined mixtures of synthetic GAG disaccharides, onto the
gold layer of a nanoparticle (3D surface) or of a SPRi prism (2D surface), will give combinatorial nanovectors or
surfaces able to recognise specifically a GAG binding protein. This concept should give rise to a change of
paradigm in the field of GAG-protein interaction studies since it will disconnect the search of a bioactivity from the
elucidation of the GAG sequence responsible for the interaction. We anticipate that this approach will pave the way
to future innovations and applications in the treatment of various pathologies.
Nous proposons de préparer de nouveaux nanovecteurs biomimétiques, capables de mimer les propriétés
biologiques des glycosaminoglycanes (GAGs). Nous proposons de mettre en place une méthodologie permettant
d'optimiser efficacement leur composition et d'utiliser l'imagerie par Résonance Plasmonique de Surface (SPRi)
pour effectuer des tests à haut ou moyen débit. L'originalité de notre approche réside dans le fait que nous ne
proposons pas de préparer, par synthèse totale, des fragments ou des mimes de GAGs, mais de directement
mimer l'activité biologique d'un fragment de GAG par la présentation multivalente de disaccharides synthétiques de
GAGs sur une surface. Nous voulons ainsi démontrer que l'auto-assemblage de mélanges bien définis de
disaccharides sur la surface 3D d'une nanoparticule d'or, ou la surface 2D d'un prisme SPRi, permettra de générer
des nanovecteurs ou des surfaces combinatoires capables de cibler spécifiquement une protéine se liant aux
GAGs. Un changement complet de paradigme pourrait résulter de ces études car nous déconnectons la recherche
d'une bioactivité de la connaissance de la séquence du fragment de GAG responsable de l'interaction. Cette
approche devrait déboucher sur de futures innovations et applications dans le domaine biomédical.