Sondes multimodales Re(CO)3 pour la détection intracellulaire : synthèse, étude physico-chimique et sur cellules

Les questions de la detection intracellulaire, de la localisation et de la quantification en milieu cellulaire de complexes de metaux de transition sont des questions aujourd'hui peu explorees.[1] Ces questions sont cruciales dans le contexte du developpement de complexes metalliques en biologie et medecine. En effet, pour etre pharmacologiquement actif, un compose doit atteindre sa cible cellulaire : la localisation est donc un parametre clef de l'activite. Pour l'etudier, il est necessaire de disposer de sondes et de techniques d'imagerie cellulaire. Nous avons recemment montre qu'il etait possible d'utiliser les metaux carbonyles comme des sondes bi-modales IR et fluorescente, la bimodalite etant portee par un seul cœur moleculaire, de type (L)Re(CO)3, L etant un ligand de type bipyridine. Nous avons introduit le terme SCoMPI pour ces « Single Core Multimodal Probes for Imaging ».[2-4] Il est aise de concevoir des sondes conjugables pour marquer de petites molecules et en faire l'imagerie subcellulaire IR et de fluorescence.[3] Dans le cadre de ce projet de these, nous souhaitons preparer et imager des marqueurs en fluorescence X des organelles intracellulaires telles que l'appareil de Golgi et les mitochondries ainsi que des sondes greffables pour suivre des objets d'interet biologique. Dans le premier cas, il s'agira de greffer des groupes vecteurs (CPP, MPP, sucres, polyamines…) sur des unites de type metal-CO, de caracteriser ces especes en contexte biologique par differentes techniques analytiques et de les imager par differentes techniques de microscopie. Nous chercherons aussi a cibler des lignees cellulaires specifiques et a marquer des objets d'interet biologique comme les proteines ou l'ADN. Si de nombreuses sondes greffables (tags) et marqueurs d'organelles (trackers) existent deja dans le domaine de la fluorescence classique, il n'y a pas, aujourd'hui, de sondes de fluorescence X greffables ou pour marquer des organelles specifiques et avec le developpement recent des techniques d'imagerie en fluorescence X resolues dans l'espace avec des resolutions sub-cellulaire, il y a un reel besoin. Ce travail de these sera l'occasion de developper des competences en synthese, en techniques d'analyse physico-chimiques et de microscopie mais aussi de culture cellulaire. [1] N.J. Farrer, P.J. Sadler, in: E. Alessio, Bioinorganic medicinal chemistry, Medicinal inorganic chemistry: state of art, new trends and vision of the future, Wiley, Weinheim, 2011, pp. 1-47 [2] C. Policar, J.B. Waern, M.A. Plamont, S. Clede, C. Mayet, R. Prazeres, J.-M. Ortega, A. Vessieres, A. Dazzi, Angew. Chem. Int. Ed. 50 (2011) 860-864. [3] S. Clede, C. Policar, Chem. Eur. J. 21 (2015) 942 – 958. [4] S. Clede, F. Lambert, C. Sandt, Z. Gueroui, M.-A. Plamont, P. Dumas, A. Vessieres, C. Policar, Chem. Commun. 48 (2012) 7729-7731.