Le Zinc est un élément essentiel de l’organisme vivant impliqué dans plus de 300 processus cellulaires différents. Sa concentration est régulée étroitement par les cellules, et un déséquilibre en zinc a clairement été associé à de nombreuses maladies comme le diabète ou des maladies neurodégénératives, même si son rôle et sa dynamique ne sont pas toujours compris.
Les techniques permettant l’étude des processus biologiques en recherches biomédicales ou de diagnostic médical sont en pleins essors, et certaines d’entre elles reposent sur l’utilisation de lanthanides pour les propriétés de luminescence ou de paramagnétisme. Parmi ces techniques on retrouve, l’Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) qui possède une excellente résolution spatiale, temporelle et sans limitation de profondeur. Elle est basée sur l’observation des molécules d’eau, mais sa faible sensibilité relative nécessite l’utilisation d’agents de contraste (AC) tels que des complexes de Gadollinium(III) paramagnétique. 
Ce projet vise à développer des sondes peptidiques portant un complexe de gadolinium(III) pour détecter le zinc(II) au moyen de l’imagerie par résonnance magnétique (IRM). Le peptide choisi est un peptide doigt de zinc, capable de lier sélectivement le zinc(II). Ces sondes à zinc(II) reposent sur la modulation de la relativité (r1) du complexe de Gd(III) par le repliement du peptide induit par la liaison du zinc. Au cours de ce travail, plusieurs modifications ont été apportées à la première sonde de la famille pour optimiser la réponse IRM et comprendre son origine : (i) modification de la longueur du lien entre le complexe de Gd(III) et le peptide pour étudier l’influence d’une rigidification du système et (ii) modification du chelate de Gd(III), pour faire varier la vitesse d’échange de la molécule d’eau coordonnée, paramètre clé de la relaxivité. Un autre aspect du projet a visé à incorporer dans ces sondes un groupement actif en imagerie TEP afin de pouvoir suivre la biodistribution de la sonde in vivo et la quantifier. Plusieurs stratégies de synthèse de sondes bimodales IRM/TEP ont ainsi été élaborées. Enfin, d’autres modalités d’IRM (agents de contraste à base de Fe(III), RMN du fluor) ont été explorées avec la même structure peptidique​. ​​​​

Direction
Olivier Sénèque​
​​