Utiliser l’AFM pour mesurer les propriétés mécaniques des nanoparticules lipidiques qui sont utilisées pour la vaccination contre la COVID

Une équipe du SIMM a mesuré, pour la première fois, les propriétés mécaniques de nanoparticules lipidiques qui sont utilisées comme vecteurs dans les vaccins contre la Covid pour transporter l’ARN messager. En utilisant la microscopie à force atomique (AFM) l’équipe a montré que les propriétés mécaniques dépendent du type de biopolymère transporté.

Les nanoparticules lipidiques (LNP) sont des assemblages nanométriques composés de phospholipides et de biopolymères tels que les ARN messagers. Ils sont à la base des vaccins contre la Covid mais aussi de futurs vecteurs de médicaments en cours de développement. Le rôle de ces nanoparticules est de transporter et protéger l’ARN messager puis de le délivrer à l’endroit du corps où il sera utile.

Pourquoi mesurer leurs propriétés mécaniques ? Parce qu’il existe un débat dans la littérature du domaine pharmaceutique sur le lien entre les propriétés mécaniques de ce type de vecteur et leur efficacité thérapeutique. En effet, plusieurs études suggèrent que les propriétés mécaniques de nanovecteurs contrôlent la manière dont ils peuvent interagir avec des cellules et y relarguer leur contenu. Sauf qu’il n’existe pas de moyen simple et fiable pour mesurer les propriétés mécaniques d’objets si petits et si fragiles !

Sixtine de Chateauneuf-Randon a effectué son stage de M2 au SIMM, co-encadrée par Bruno Bresson du SIMM, expert de l’AFM, Cécile Monteux et Etienne Barthel en collaboration avec Sanofi. Elle a caractérisé les propriétés de LNP contenant soit de l’ARN messager, une molécule flexible, soit de l’ADN, une molécule plus rigide. Elle a utilisé l’AFM pour déformer les particules avec une pointe nanométrique en mesurant la force d’interaction entre la pointe et les particules. Elle a observé que les LNP contenant l’ADN se déformaient de façon moins réversible que les particules contenant de l’ARN messager. Cette étude est donc une première étape vers la compréhension du lien entre propriétés mécaniques et efficacité de la délivrance de molécules médicamenteuses.

De Chateauneuf-Randon et al, Nanoscale, 2024, https://doi.org/10.1039/D3NR06543J