{"id":19612,"date":"2024-02-02T07:46:29","date_gmt":"2024-02-02T06:46:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges?p=19612"},"modified":"2024-02-02T07:48:22","modified_gmt":"2024-02-02T06:48:22","slug":"exploration-aux-frontieres-du-visible","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges\/articles\/2024\/exploration-aux-frontieres-du-visible","title":{"rendered":"Exploration aux fronti\u00e8res du visible"},"content":{"rendered":"

Frustr\u00e9 par la \u00abmyopie\u00bb des instruments que les scientifiques utilisent pour observer les prot\u00e9ines et les enzymes, Pau Molet Bach, chercheur \u00e0 l\u2019Institut Adolphe Merkle (AMI), ambitionne de perfectionner une technique aussi nouvelle que prometteuse, celle dite des pinces optiques plasmoniques. Une perc\u00e9e dans le domaine permettrait \u00e0 la recherche m\u00e9dicale et pharmaceutique d\u2019y voir plus clair.
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S\u2019il \u00e9tait musicien, on pourrait dire de lui qu\u2019il est polyinstrumentiste. Au fil de ses \u00e9tudes, Pau Molet Bachs s\u2019est frott\u00e9 \u00e0 la biologie, \u00e0 la chimie, \u00e0 la physique et a m\u00eame go\u00fbt\u00e9 aux joies des math\u00e9matiques. Fort d\u2019un Bachelor en nanosciences et nanotechnologies, d\u2019un Master en photonique et, last but not least, d\u2019un doctorat en science des mat\u00e9riaux, le chercheur catalan a d\u00e9croch\u00e9 en ao\u00fbt dernier un Swiss Postoctoral Fellowship du Fonds national suisse de la recherche d\u2019un montant de plus de 275’000 francs. Ce subside destin\u00e9 aux scientifiques lui permettra durant deux ans de poursuivre ses recherches sur les pinces optiques plasmoniques dans le cadre du projet PROTRAP du professeur Michael Mayer.<\/p>\n

L\u2019essentiel est invisible pour les yeux\u2026 et les microscopes
\n<\/strong>Comprendre les m\u00e9canismes \u00e0 l\u2019origine des maladies est essentiel si l\u2019on souhaite d\u00e9velopper des m\u00e9dicaments efficaces, mais encore faut-il \u00eatre capable d\u2019observer des ph\u00e9nom\u00e8nes qui se produisent \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanoscopiques, autrement dit aux alentours du milliardi\u00e8me de m\u00e8tre. Les techniques optiques conventionnelles n\u2019en \u00e9tant pas capables, les scientifiques recourent \u00e0 diff\u00e9rentes approches qui non seulement cherchent \u00e0 repousser ces limites, mais qui, h\u00e9las, en ont aussi. \u00abPour nous, il est crucial de pouvoir observer les prot\u00e9ines, explique Pau Mollet Bachs, la mani\u00e8re dont elles se d\u00e9placent, leur fa\u00e7on de changer de forme au cours de certaines activit\u00e9s enzymatiques. Malheureusement, comme notre \u2039acuit\u00e9 visuelle\u203a n\u2019est pas suffisante, nous ne sommes jamais certain\u00b7e\u00b7s d\u2019avoir correctement discern\u00e9 les processus en cours. Mon but, en quelque sorte, est de corriger cette myopie.\u00bb<\/p>\n

Une technique \u00e0 affiner
\n<\/strong>Aujourd\u2019hui, les scientifiques peuvent recourir \u00e0 trois techniques, mais qui ont chacune leurs qualit\u00e9s et leurs d\u00e9fauts. La premi\u00e8re, appel\u00e9e cryomicroscopie \u00e9lectronique, consiste, comme son nom l\u2019indique, \u00e0 congeler tr\u00e8s rapidement les \u00e9chantillons, puis \u00e0 les observer au microscope \u00e9lectronique. \u00abOn obtient ainsi la meilleure image possible des structures, mais il ne s\u2019agit en somme que d\u2019une photographie, un instantan\u00e9, regrette le chercheur. Nous ne savons pas si la prot\u00e9ine est active, si elle \u00e9tait capable de se d\u00e9placer, car la cong\u00e9lation l\u2019a tu\u00e9e.\u00bb Cette technique, qui pour l\u2019anecdote a valu le Prix Nobel de chimie \u00e0 Jacques Dubochet, ne permet donc de recueillir aucune information temporelle.
\nPour \u00e9tudier ces dynamiques \u00e0 l\u2019\u0153uvre, il existe une deuxi\u00e8me approche, plus r\u00e9cente, qui r\u00e9pond au doux nom de FRET, pour F\u00f6rster Resonance Energy Transfer. \u00abC\u2019est une magnifique technique, s\u2019enthousiasme Paul Molet Bachs, il existe des milliers d\u2019articles \u00e9crits \u00e0 son sujet. Elle permet d\u2019observer comment des fluorophores, autrement dit des marqueurs lumineux, passent d\u2019une mol\u00e9cule \u00e0 une autre.\u00bb Contrairement \u00e0 la cryomicroscopie \u00e9lectronique, le FRET permet d\u2019appr\u00e9hender les interactions mol\u00e9culaires. Le hic, car il y en a toujours, un, c\u2019est que cette technique requiert de modifier chimiquement les prot\u00e9ines et qu\u2019elle n\u2019est pas exempte de signaux parasites.<\/p>\n

C\u2019est l\u00e0 qu\u2019intervient la troisi\u00e8me approche, celle \u00e0 laquelle Pau Molet Bachs consacre ses jours et ses nuits\u00a0: les pinces optiques plasmoniques. Comme souvent, certaines inventions apparaissent dans une discipline, ici en l\u2019occurrence la physique, jusqu\u2019\u00e0 ce qu\u2019un scientifique songe \u00e0 des applications possibles dans un tout autre domaine. \u00abCes transferts se font souvent vers les domaines pharmaceutiques ou la m\u00e9decine, l\u00e0 o\u00f9 les possibilit\u00e9s d\u2019un retour sur investissement sont les plus grandes\u00bb, souligne presque en apart\u00e9 Pau Molet Bachs. Pour revenir \u00e0 ces pinces d\u2019un genre nouveau, leur objectif est de comprendre comment les prot\u00e9ines se d\u00e9placent et se transforment sans avoir \u00e0 les modifier chimiquement au pr\u00e9alable. \u00abDe mani\u00e8re tr\u00e8s simplifi\u00e9e, nous utilisons un faisceau laser de fa\u00e7on tr\u00e8s concentr\u00e9e de sorte \u00e0 maintenir en place une prot\u00e9ine, comme si elle \u00e9tait prise dans des pinces, ce qui nous permet ainsi de l\u2019observer en temps r\u00e9el de mani\u00e8re d\u00e9taill\u00e9e.\u00bb<\/p>\n

Pau Molet Bachs entre en jeu
\n<\/strong>Tout comme les deux pr\u00e9c\u00e9dentes techniques, les pinces optiques plasmoniques m\u00e9ritent encore d’\u00eatre peaufin\u00e9es. \u00abIl nous est encore difficile de manipuler les prot\u00e9ines sans les endommager, conc\u00e8de le chercheur de l\u2019AMI. En somme, nous manquons de d\u00e9licatesse\u00bb. Il convient donc d\u2019optimiser le mat\u00e9riel de sorte \u00e0 obtenir des r\u00e9sultats plus fiables. Pau Molet Bachs a bon espoir d\u2019y parvenir, m\u00eame si cette technique n\u2019est pas appel\u00e9e \u00e0 supplanter les deux autres. \u00abCertains se montrent tr\u00e8s optimistes. Quant \u00e0 moi, je ne pense pas que les pinces optiques plasmoniques vont les remplacer, mais bien plut\u00f4t les compl\u00e9ter.\u00bb On est pourtant loin de la recherche fondamentale, car le chercheur reste convaincu que d\u2019ici quelques ann\u00e9es d\u00e9j\u00e0, les pinces optiques plasmoniques permettront de mieux comprendre comment les m\u00e9dicaments interagissent avec les prot\u00e9ines du corps, et donc de d\u00e9velopper des m\u00e9dicaments plus efficaces.
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