Auto-assemblage in situ d'origamis d'ADN tridimensionnels en environnements biologiquement pertinents – 3DNanoBio

Les origamis d’ADN 3D sont des structures supramoléculaires hautement programmables où des centaines de brins d'ADN sont conçus pour s'auto-assembler selon une morphologie tridimensionnelle définie par l’utilisateur. Fonctionnalisables à façon avec une précision subnanométrique, ils permettent d’organiser la matière avec une programmabilité sans précédent. Biocompatibles, ils constituent également des outils puissants pour interroger, analyser et traiter le vivant. Cependant, un défi majeur réside dans leur fabrication qui nécessite un recuit thermique impliquant de chauffer au-dessus de la température de fusion de l'ADN (généralement autour de 80 °C) puis de refroidir sur plusieurs heures, voire des jours. Ce traitement thermique empêche la formation in situ des origamis d'ADN dans la plupart des environnements biologiques, en raison des températures élevées du recuit délétères pour la plupart des protéines, et du fait que de nombreux systèmes biologiques fonctionnent à une température constante (typiquement 37 °C). Ce projet vise à dépasser cette limite en développant la première méthode permettant l’auto-assemblage des origamis d'ADN 3D à une température fixe et physiologique, typiquement 37 °C, dans des environnements d’intérêt biologique. En combinant l’expertise unique des deux partenaires, l’approche intègre des principes physico-chimiques d'auto-assemblage isotherme de l'ADN avec des paradigmes de conception innovants pour créer des structures 3D stables. Cela permettra la formation d’une grande variété de nanostructures 3D complexes à 37 °C dans des environnements biologiques, y compris en présence de cellules. Cette approche ouvrira également la voie à la conception d’une nouvelle classe de machines supramoléculaires capables de s'auto-assembler en présence de cellules, offrant des fonctions originales telles que la reconnaissance dynamique et l'encapsulation intelligente, une étape essentielle vers un nouveau concept de nanobiopsie programmable par l’ADN.