Nano Biologie et Santé

Les Nanosciences et Nanotechnologies touchent aujourd’hui un spectre très large de disciplines, et trouvent une place et des applications très importantes notamment dans le domaine des Sciences de la Vie et de la Santé.

Introduction

Les Nanosciences et Nanotechnologies touchent aujourd’hui un spectre très large de thématiques, et trouvent une place et des applications très importantes notamment dans le domaine des Sciences de la Vie et de la Santé.

En outre, la biologie et notamment la biologie moléculaire et ses mécanismes ouvrent de nouvelles perspectives conceptuelles et mécanistiques pour les nanosciences et nanotechnologies. (Nanotechnology. Biology offers nanotechs a helping hand.Service RF.Science. 2002 Dec 20 ;298(5602):2322-3).

Propriétés et Applications

Les domaine d’exploration et d’application concernent (source : http://www.minatec.com/nanobio/index.htm) :

 Le diagnostic médical (in vitro, in vivo, monitoring, prévention)
 La recherche pharmaceutique, découverte de nouveaux médicaments (screening à haut débit, chimie combinatoire in situ, études de toxicité) grâce aux lab-on-chips, puces à protéines, la vectorisation de drogues
 La recherche médicale et clinique :la recherche de nouveaux marqueurs tumoraux (protéomique clinique), l’adaptation des traitements
 La recherche en sciences de la vie : les outils d’analyse en génomique, protéomique, biologie cellulaire, l’instrumentation pour l’analyse des dynamiques cellulaires à l’échelle moléculaire
 La surveillance de l’environnement : Détection de d’organismes pathogènes (légionnelle, salmonelle..), Suivi de polluants dans l’air et l’eau
 La défense et la sécurité civile : Lutte contre le bioterrorisme
 L’agroalimentaire : Détection de d’organismes pathogènes dans la chaîne de production alimentaire, Détection de traces d’OGM
 Le secteur vétérinaire

Les Nano et Biologie / Santé en Région PACA

Compétences, domaines explorés et applications :

Médical/Thérapeutique/Clinique

 Chirurgie réparatrice : Interaction cellule/ tissus et surfaces/biomatériaux nanostructurés

 Systèmes de Vectorisation : fabrication, caractérisation, utilisation de Nanoparticules pour :

* "drug delivery"

* thérapie génique

* thérapies anticancéreuses

* nanomédecine

 Nano-plateforme multifonctionnelle dérivée d’Acides Nucléiques

Pharmacologie / Toxicologie

 Démarches pharmacologiques pour la détermination de l’innocuité, l’activité et la toxicité de nanoparticules

 Recherche de nouvelles cibles thérapeutique (screening)

 Chimie, synthèse et contrôle de nouvelles molécules thérapeutiques

 Nanoparticules et résidus de nanoparticules : toxicité et génotoxicité (In vitro -In vivo)

 Relations entre structure de nanoparticules et réaction immunitaire

Génomique, Protéomique

 Screening à haut débit

 Puces à ADN et génomique

 Caractérisation protéique structurelle et fonctionnelle à l’échelle Nano (Nano-Biotechnologies)

Caractérisation moléculaire, Adhésion et Signalisation cellulaire, Instrumentation

 Interactions et comportements de cellules sur des Nanostructures

 Interactions moléculaires à l’échelle des molécules individuelles

 Instrumentation "nano" pour l’étude : organisation, fonctionnalité et résolution spatio-temporelle des mécanismes moléculaires l’echelle Nanoscopique.

Exemples de projet de recherche en Région PACA

 Méthodes d’optimisation de l’adhésion de lambeaux de peau à des surfaces de titane. Optimisation de la nanostructure des biomatériaux et des facteurs de croissance fournis aux cellules. (AI U600-Service Chirurgie réparatrice Hôpital Conception Marseille)

 Influence sur le comportement d’une cellule adhérente de la nanostructure du substrat sous-jacent. (AI-U600 - CINaM)

 Interactions moléculaires à l’échelle des molécules individuelles. Détermination de l’influence de l’environnement moléculaire d’un récepteur sur les caractéristiques d’interaction avec son ligand.(AI-U600)

 Organisation, fonctionnalité et résolution spatio-temporelle des mécanismes moléculaires du signalosome à l’Échelle Nanoscopique. (Biophotonique, Nanoscopie)-(CIML-Institut Fresnel)

 Les nanoparticules comme système de vectorisation dans la thérapie anticancéreuses (CROP2-UMR911)

 Effets biologiques des nanoparticules manufacturées d’oxydes de cérium et de titane sur des cellules humaines : Approches génotoxicologiques et physico-chimiques (LBME- CEREGE, CEMAGREF, CEA/SBTN/LEPC, LIEBE, IRCELYON, INERIS, DUKE, UMR 6191 LEMiRE)

 Ciblage d’acides nucléiques (ADN, siRNA) a visée thérapeutique par l’intermédiaire de nanovecteurs de dendrimères combinés à l’électroporation (in vivo, in vitro). (TAGC/INSERM U928- CINaM - INSERM U 624 -INSERM U823)

 NAno-plateforme multifonctionnelle dérivée d’Acides Nucléiques à visée biomédicale (LBME - INSERM U869-Université Victor Segalen - IMEP)

 Impact environnemental des Résidus de Dégradation des Nanomatériaux (RDNs) commercialisés : devenir, biotransformation et toxicité vis-à-vis d’organismes cibles d’un milieu aquatique (LBME-DRTE FP )

 Etude et utilisation de Nanostructures branches appelée dendrimers, pour les matériaux sulfurés, “drug-delivery” et la nanomédecine, et comme inhibiteur ou analogue pour les interactions multivalentes et les phénomènes d’adhérence dans la biochimie. (CINaM)

Enjeux économiques et opportunités régionales

Laboratoires Nanobiologie / Santé de la région

 AI - Adhesion et Inflammation

Liens régionaux et nationaux, internationaux

Référent pour Nano-Biologie et Santé

Pierre Bongrand

Professeur des Universités - Praticien Hospitalier

Ai-Adhésion cellulaire et Inflammation

INSERM UMR 600 - CNRS UMR 6212

Batiment INSERM Campus Luminy / Laboratoire Immunologie Hopital de la Conception

FRANCE

Tel : 04 91 82 88 50 - Fax : 04 91 82 88 51 http://www.marseille.inserm.fr/u600/

Groupe de travail : P. Bongrand, D. Braguer, M. Gingras, C.NGuyen, L. Peng, A.Viallat

Texte de : S. Jamali, P. Bongrand, D. Braguer, C.NGuyen, L. Peng

Administration WEB : S. Jamali