Le projet ELEC-TRICK est l’un des 5 projets labellisés par l’ANR en 2025 et portés par le laboratoire CEISAM. A travers ELEC-TRICK, Sébastien Gouin a pour objectif de développer une méthode électrochimique de greffage de sucres complexes sur des protéines, des vecteurs viraux et des cellules, afin d’améliorer des approches en thérapie génique et cellulaire anticancéreuse.
Les sucres complexes (SC) sont des ligands pertinents pour améliorer les propriétés pharmacologiques des protéines, induire des réponses cellulaires spécifiques et permettre une vectorisation ciblée en biothérapies. Ainsi, il y a un grand intérêt à développer une nouvelle méthode rapide de fonctionnalisation de protéines par des SC, en complément des approches enzymatiques ou d’ingénierie métabolique actuelles qui ne permettent qu’un greffage de sucres simples. Récemment, nous avons mis au point une stratégie novatrice de bioconjugaison électrochimique, qui permet de greffer spécifiquement une ancre chimique dérivée du N-méthylluminol (NML) sur les résidus tyrosine des protéines en appliquant une différence de potentiel électrique dans la solution. Cette réaction d’électro-bioconjugaison s’effectue en quelques minutes, facilitant la fonctionnalisation des vecteurs viraux, des bactéries et des cellules sans compromettre leur viabilité.
Le projet ELEC-TRICK exploitera cette méthodologie pour le greffage de SC sur des protéines présentent sur la capside des virus adéno-associés recombinant (rAAV), utilisés en thérapie génique, ainsi que sur celles qui sont à la surface de cellules immunitaires (lymphocytes T ou cellules Natural Killer) employées dans les thérapies cellulaires. L’approche consistera à concevoir des ancres bifonctionnelles capables de réagir directement avec des SC non fonctionnalisés. Ces ancres SC-NML pourront ensuite être activées par des électrodes plongées dans la solution de substrats, permettant ainsi un greffage rapide et in situ des SC sur des peptides et protéines. Enfin, grâce à un consortium interdisciplinaire et hautement complémentaire, nous démontrerons que des SC-NML spécifiques pourront être greffés sur des virus adéno-associés rAAV2 et des cellules immunitaires, améliorant ainsi leur tropisme et leur efficacité in vivo.
Cette dernière étape devrait ouvrir des perspectives importantes dans les domaines de la chimie biologique et des biothérapies vectorisées.
