Depuis quelques années, une équipe du SCBM s'intéresse aux bambusurils (BUs), une famille de macrocycles synthétiques neutres. Leur topologie de type alternée rappelle une tige de bambou, d'où leur nom. Les BU[6] (composés de 6 unités glycolurils) ont la capacité d'encapsuler des anions (X-) à l'intérieur de leur cavité, grâce à 12 liaisons hydrogènes CH—X, avec une très grande affinité. Ils complexent efficacement les iodures (I-) en milieux organiques ou aqueux selon les groupements introduits à leur périphérie.
Afin d'envisager des applications en biologie et dans le domaine médical, les chercheurs ont préparé, par synthèse aux micro-ondes, des BUs possédant des fonctions alcynes, à partir de briques de départ facile d'accès et bon marché. Ils ont ensuite été fonctionnalisés par chimie click (réaction entre une fonction alcyne et une fonction azoture) avec des sucres modèles pour obtenir de nouvelles architectures multivalentes appelées glycobambusurils, de valence modulable. Ainsi, en une étape, douze groupements glycosides ont pu être greffés sur la plateforme BU avec de bons rendements (60-75%). L'affinité de ces glycobambusurils pour les iodures a été mesurée par titrage calorimétrique isotherme (ITC) et s'est montrée particulièrement élevée dans l'eau ou le tampon PBS (K = 105 M-1). Leurs structures, obtenues par Rayons X, montrent l'encapsulation de l'iodure dans la cavité des BU[6] (Figure).
Complexation des ions iodures par les Bambusurils
La topologie particulière et la multivalence des motifs de reconnaissance présents sur ces bambusurils devraient permettre un grand nombre d'interactions simultanées et conduire à de bonnes reconnaissances des cibles biologiques. Des BUs décorés par des ligands spécifiques devraient être utiles par exemple dans l'inhibition de l'adhésion de bactéries pathogènes au tissu hôte afin d'empêcher le processus d'infection, ou dans l'inhibition multivalente d'enzymes bactériennes ou encore pour le ciblage de récepteurs membranaires. Des essais d'utilisation des BUs pour des applications en biologie sont en cours au laboratoire.
Enfin et surtout, les BUs sont les récepteurs ou complexants les plus affins actuellement connus pour les iodures. Cette propriété de complexation sera exploitée prochainement en présence d'iodures radioactifs (125I, 124I, 123I ou 131I selon l'utilisation envisagée) afin de préparer de nouveaux radiotraceurs spécifiques pour des applications en imagerie moléculaire et pour le diagnostic médical.
Contact :
Marie-Pierre HECK