Les cellules humaines, comme tout le reste, sont soumises à des forces mécaniques. Bien que ceux-ci soient absolument minuscules pour notre perception, ils déclenchent et propagent des signaux biologiques qui sont nécessaires à de nombreux processus dans le corps et à leur fonctionnement – ou dysfonctionnement, et au développement et à la propagation ultérieurs de maladies.

L’exemple le plus proche est peut-être l’un des cinq sens humains de base – le toucher. La sensation dépend en partie de forces mécaniques agissant sur des récepteurs cellulaires spécifiques.

Deux biologistes américains ont reçu le prix Nobel pour leur découverte l’année dernière. Ce qui est important, cependant, c’est que ces soi-disant « mécanorécepteurs » permettent également la régulation, c’est-à-dire la régulation d’autres processus physiologiques clés, qui comprennent, outre la perception de la douleur, la contraction des vaisseaux sanguins, bien sûr aussi la respiration ou même d’autres fonctions sensorielles telles que l’ouïe, la détection des ondes sonores dans l’oreille.

Ce dysfonctionnement de la sensibilité cellulaire aux forces mécaniques accompagne un certain nombre de maladies, dont le cancer. Ainsi, les cellules tumorales se propagent dans le corps humain d’une manière que les biologistes décrivent comme « résonnant et s’adaptant constamment aux propriétés mécaniques de l’environnement ».

Une telle adaptation n’est possible que si les mécanorécepteurs des cellules autres que les cellules cancéreuses détectent l’action de certaines forces, puis libèrent et transmettent l’information au cytosquelette de ces cellules saines, à savoir aux faisceaux de fibres protéiques qui leur servent de support, comme ainsi que la division et le transport des substances.

Les connaissances des scientifiques sur ces mécanismes se produisant au niveau microscopique sont actuellement très limitées. Les technologies qui déclencheraient des forces contrôlées dans les processus moléculaires et permettraient leurs investigations sont facilement disponibles, mais elles sont également très coûteuses et les scientifiques ne peuvent toujours pas les utiliser pour étudier plusieurs récepteurs cellulaires à la fois, il faut donc beaucoup de temps et de travail pour collecter un grand nombre. de récepteurs. quantité de données.

Mais une équipe scientifique dirigée par Gaëtan Bellot de l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm) a proposé une alternative. Leur soi-disant «méthode d’origami ADN» utilise une base de données complète, une programmation et des entrées pour créer des nanostructures 3D par elles-mêmes, en utilisant des molécules d’ADN comme matériaux de construction.

Les techniques des scientifiques français ont permis de grandes avancées dans le domaine des nanotechnologies ces dix dernières années, écrivez Annonceur. Et travailler avec d’autres biologistes du plus grand organisme européen de recherche et développement (CNRS) à Paris et du Centre de biologie structurale (CBS) à Montpellier, leur a finalement permis de concevoir un nanorobot composé de ces trois « structures d’ADN origami ». . »

À des nanomètres de taille, le robot est compatible avec la taille d’une cellule humaine, permettant aux chercheurs pour la première fois de créer une force mécanique d’un piconewton, équivalent à un billionième de newton, ou, pour une meilleure image, l’effort d’un doigt exerce en appuyant sur un stylo. Vous n’avez jamais vu une telle précision auparavant devrait ne pas atteindre

Un nanorobot très innovant pourrait ainsi permettre une étude plus fine des forces mécaniques agissant au niveau microscopique. Une nouvelle étude sur lui imprimé et la revue rénovée Nature Communications. Une équipe de scientifiques français a commencé ses recherches en les associant à des molécules capables de reconnaître des mécanorécepteurs, afin de pouvoir ensuite les diriger vers des cellules humaines spécifiques et tester non seulement comment les activer, mais aussi à quel moment, quand cela agissait sur elles. capteurs, des signaux sont générés et propagés qui sont essentiels aux processus biologiques et aux agents pathogènes, ou causes de maladies.

« La conception de robots capables d’appliquer des forces Piconewton in vitro (dans des conditions artificielles de laboratoire) ainsi qu’in vivo (dans des organismes vivants) répond à des demandes croissantes de la communauté scientifique et représente une avancée technologique significative », explique Bellot.

« Cependant, la biocompatibilité des robots, en plus d’être avantageuse pour les essais in vivo, pourrait signifier des inconvénients en raison de leur sensibilité aux enzymes endommageant l’ADN. Notre prochaine étape consiste donc à étudier comment modifier sa surface pour la rendre plus résistante à l’action enzymatique. . Et nous essaierons aussi de trouver d’autres moyens de l’activer, comme avec l’aide d’un champ magnétique », a-t-il ajouté.

Comment fonctionne un nanorobot français constitué uniquement d’ADN et en quoi il consiste exactement peut être vu dans la vidéo d’ouverture de cet article.