Les bactéries subissent les attaques permanentes de bactériophages ou phages. En retour, elles ont développé une impressionnante diversité de systèmes immunitaires pour résister à ces infections. Les CRISPR sont le système immunitaire adaptatif des procaryotes. Ils sont capables de mémoriser les infections passées en capturant des fragments d'ADN de phage puis d'utiliser cette mémoire pour détruire les séquences homologues grâce à l'action de nucléases (Cas) guidées par des petits ARN. Ces nucléases programmables sont au cœur de nombreuses applications technologiques, y compris pour la modification des génomes et le contrôle de l'expression génétique.
 

Guider les nucléases Cas pour couper le chromosome tue les bactéries de manière efficace. Cette propriété est utilisée pour développer des antibactériens spécifiques capables de cibler les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques.

Une autre application fascinante des systèmes CRISPR est l’utilisation du mutant catalytique de la protéine Cas9, connu sous le nom de dCas9. Cette protéine guidée par un petit ARN est capable de s’attacher à une séquence d’ADN cible sans la cliver et peu ainsi bloquer l’expression de gènes cibles de manière très efficace. Les mécanismes permettant de contrôler ainsi l’expression génétique de manière très fine sont étudiés et des méthodes permettant la réalisation de cribles à haut débits sont développés pour l’étude des génomes.

Toutes les cellules de notre corps ont la même séquence d'ADN, cependant une cellule de neurone diffère d'une cellule de foie. Ainsi, bien qu’ayant le même ADN, les cellules ne lisent pas les mêmes séquences. Elles ont reçu le même livret d'instructions, mais ne lisent pas les mêmes chapitres !

Les modifications épigénétiques participent à indiquer à la cellule quels chapitres lire et donc quel gène exprimer. Principalement, l’épigénétique est constituée des modifications chimiques de l’ADN et des histones qui régulent l’accès à l’information génétique.

Les anomalies du profil épigénétique sont impliquées dans l'initiation et la progression du cancer, ainsi en les modifiant chimiquement il est possible de reprogrammer les cellules cancéreuses vers un état moins agressif. La méthylation de l’ADN est une modification épigénétique qui est dérégulée dans les tumeurs. Deux inhibiteurs ciblant cette méthylation sont actuellement utilisés en clinique pour traiter des leucémies.

Plusieurs stratégies chimiques pour développer de nouveaux inhibiteurs de la méthylation de l’ADN et des histones qui sont capables de déméthyler les promoteurs de gènes suppresseurs de tumeurs dans les cellules cancéreuses et réactiver leur expression sont présentées.

La combrétastatine A-4 (CA-4), molécule naturelle isolée d’un saule d’Afrique du sud, est le chef de file des agents antivasculaires, détruisant sélectivement le réseau vasculaire tumoral et conduisant à une nécrose ischémique d’une tumeur solide. Sa prodrogue, la fosbrétabuline (CA-4P, First-in-class) pour le traitement de tumeurs neuro-endocrines et des glioblastomes multiformes, malgré un intérêt thérapeutique certain, souffre d’une instabilité chimique et d’effets indésirables dont une cardiotoxicité.

La conception d’agents antivasculaires stables et plus efficaces a permis d’identifier les isocombrétastatines, dont le chef de file est l’isoCA-4.2 Cette molécule, aux propriétés antivasculaires avérées, présente un profil biologique rigoureusement identique à celui de la molécule naturelle (CA-4) sans toutefois présenter le risque d’isomérisation. La preuve de concept de son efficacité antitumorale in vivo en monothérapie et en combinaison avec un agent cytotoxique a été démontrée. À ce titre, l’équipe a été lauréate du label « Équipe Labellisée 2014 » par la Ligue contre le cancer et d’un prix de valorisation de l’Université Paris-Sud.

Un travail important de chimie – pharmacochimie – biologie a été réalisé. La chimie de dérivés N-tosylhydrazones4 s’est révélée être un outil puissant et éco-compatible pour la synthèse des molécules cibles. Cette présentation décrit les outils organométalliques développés, l’évaluation biologique des molécules synthétisées et les perspectives qu’ouvre ce programme multidisciplinaire dans le cadre de thérapies moléculaires ciblées en mettant en évidence des profils (bio)moléculaires inédits.

Global Bioenergies est l’une des rares sociétés au monde et la seule en Europe à développer un procédé de conversion de ressources renouvelables en hydrocarbures par fermentation. La société s’est focalisée dans un premier temps sur la fabrication biologique d’isobutène, une des plus importantes briques élémentaires de la pétrochimie qui peut être convertie en carburants, plastiques, verre organique et élastomères.

Global Bioenergies continue d’améliorer les performances de son procédé, mène des essais sur son démonstrateur industriel en Allemagne et prépare la première usine de pleine taille au travers d’une Joint‐Venture avec Cristal Union nommée IBN‐One.

Le début de la grande aventure savante de chimistes téméraires !

Voir aussi : Les feux d’artifice : des risques à contrôler

L’équipe NanoBioPhotonics de l’Institut de Biologie Intégrative de la Cellule à Orsay présente la technologie de traçage par photoluminescence. Cette technologie permet de détecter de très faibles concentrations de biomarqueurs moléculaires de différentes maladies (notamment des cancers) dans différents spécimens cliniques : sang, tissus, cellules. L’objectif est de lire les informations transmises par le biomarqueur au sujet de la maladie.

Le principe repose sur la reconnaissance moléculaire spécifique du biomarqueur par deux anticorps caractéristiques de la maladie. Sous irradiation laser, l’entité moléculaire créée génère un signal de fluorescence. Ce signal est détecté par des détecteurs optiques qui sont ici des nanoparticules appelées « points quantiques ». Ceux-ci émettent aussi une fluorescence dont l’analyse spectroscopique permet de détecter et de mesurer la concentration du biomarqueur à de concentrations très faibles avant que le cancer n’apparaisse.

Il faut relever les défis auxquels est confronté l’ensemble des moyens de transport. De la recherche à la production, les chimistes contribuent à relever ces défis : être performants, confortables, sûrs, économiques, moins polluants, silencieux, esthétiques, fiables et pouvant fonctionner à terme avec des énergies renouvelables.

Notre planète est fragile, soumise à des équilibres subtils qu’il est impératif de sauvegarder.Si la chimie a parfois contribué directement ou indirectement à la situation dégradée telle qu’elle est perçue aujourd’hui, les chimistes, de par leur formation et les outils dont ils disposent, sont des partenaires de choix pour apporter une contribution déterminante à la restauration puis au maintien de normes environnementales ambitieuses.

Smartphones, tablettes, ordinateurs, GPS, télévisions... on veut ces objets plus performants, plus rapides, plus petits, plus fins, plus légers, incassables, flexibles, moins chers, moins consommateurs d’énergie... Pour satisfaire à toutes ces exigences, il est fait appel en permanence aux chimistes qui apporteront la plupart du temps des solutions innovantes transposables industriellement.

Un médicament peut être d’origine minérale, végétale, animale mais aussi obtenu par voie chimique, biochimique ou biotechnologique.

Jusqu’à la fin du XIX^e siècle, l’essentiel des médicaments étaient d’origine naturelle. Les pharmacopées des différents pays répertoriaient les produits censés être actifs et leurs utilisations. Le XX^e siècle a vu l’apogée du médicament issu de la synthèse chimique. Aujourd’hui, une nouvelle approche, reposant sur la connaissance de plus en plus précise du génome, va permettre d’accéder à des médicaments dits de thérapies innovantes telles que par exemple la thérapie génique, pour aller de plus en plus vers une réponse individualisée et surtout permettre de soigner des pathologies actuellement sans traitement efficace.