Nanomatériaux à base de PhotoCORMs pour la thérapeutique antimicrobienne – PANTHERA

Les bactéries résistantes aux antibiotiques font planer une menace majeure sur la santé humaine et animale, et des moyens innovants pour les combattre sont activement recherchés. Le monoxyde de carbone (CO), qui intervient dans de multiples processus biologiques, peut inhiber la croissance des bactéries. Mais plus que le CO sous forme de gaz (par ailleurs dangereux à manipuler compte tenu de sa toxicité), les molécules à base de métaux de transition qui permettent de le produire in situ (CO-releasing molecules, CORMs) ont été identifiées comme étant de très puissants agents antimicrobiens. Cet effet proviendrait dans une large mesure de la libération simultanée d’espèces actives de l’oxygène (ROS) qui potentialisent l’effet du CO. Les molécules capables de libérer du CO sous l’action de la lumière (PhotoCORMs) sont la forme la plus aboutie des CORMs, car elles permettent une production parfaitement contrôlée du CO, d’un point de vue spatial et temporel. Cependant, elles sont souvent peu solubles dans l'eau et ne présentent pas de sélectivité particulière par rapport à un type de bactérie.

Le but de notre projet PANTHERA est de développer un matériau original totalement biocompatible capable de produire du CO et des ROS, en particulier de l’oxygène singulet, de manière parfaitement contrôlée sous l’action de la lumière. Pour cela, des photoCORMs à base complexes de tricarbonyl-rhénium(I) seront développés. Ils seront fixés par interaction électrostatique à des nanocristaux de cellulose (CNCs) décorés de motifs de reconnaissance permettant de cibler sélectivement les bactéries les plus dangereuses et d’épargner les tissus sains. Les tests biologiques seront effectués pour mesurer l’efficacité des suspensions obtenues. Le calcul théorique permettra de comprendre la photoréactivité et de concevoir des photoCORMs pouvant être excités dans le visible tout en présentant une bonne efficacité photochimique.

Ce projet multidisciplinaire rassemble trois laboratoires aux compétences complémentaires : Le LCPQ et le SPCMIB (Toulouse) qui prendront en charge respectivement l’étude théorique et la mise au point des photoCORMs, et le PEIRENE (Limoges) pour la préparation des CNCs vectorisés et les tests
biologiques.