Migration cellulaire assistée par des peptides couplés sur des surfaces intelligentes

L’idée scientifique du projet PACMAN est de concevoir des surfaces intelligentes conduisant des déplacements cellulaires bidirectionnels d’une position initiale (“domicile”) à une position finale (“lieu de travail”) par des instructions contrôlables à distance et imprimées chimiquement sur une surface. En exploitant le concept d’haptotaxis, nous envisageons de préparer des gradients de concentration dynamiques, biochimiques et confinés sur une surface, exposant un fragment peptidique motogénique (Isoleucine-Glycine-Acide Aspartique-Glutamine, IGDQ) qui, grâce à un stimulus externe, peut subir une inversion directionnelle, menant à une inversion du gradient. Suivant une voie supramoléculaire et exploitant la différence de stabilités des duplexes formés par de l’ADN et de l’acide nucléique peptidique (ANP), nous planifions de lier l’IGDQ à un brin d’ANP offrant différentes affinités et complémentarités de séquence avec deux autres brins d’acides nucléiques complémentaires (un d’ADN et un d’ANP) confinés et couplés sur des surfaces d’or à l’aide de liaisons S-Au selon deux gradients opposés. Sous excitation lumineuse, il est envisagé d’inverser l’affinité du brin IGDQ-ANP vers les acides nucléiques confinés sur la surface (avant sur l’ADN) en changeant leur séquence de reconnaissance (par exemple de l’ANP liée à l’or) grâce au clivage photochimique d’un groupe protecteur, favorisant donc la formation de duplexes stables dans la direction opposée. Par ce moyen, il sera possible d’évaluer, sur une période de quelques jours, la migration cellulaire bidirectionnelle de lignées cellulaires modèles et l’exploitation de ce déplacement pour accomplir une tâche définie, comme la phagocytosede particules extracellulaires.