Ce nano-robot est construit avec un origami d’ADN pour explorer nos cellules

Certains processus moléculaires qui ont lieu dans notre corps sont impossibles à étudier à l’œil nu. Pour percer ces mystères, nous pouvons dorénavant miser sur un nanorobot conçu à partir avec de l’ADN. Et, non, ce n’est pas là un twist issu d’un film de science-fiction : c’est tout bonnement une innovation impressionnante présentée dans la revue scientifique Nature.

Ces travaux, publiés le 28 juillet 2022, sont le fruit d’une équipe de recherche française — à l’université de Montpellier, en collaboration avec l’Inserm.

La taille nanométrique du robot est adaptée à celle d’une cellule humaine. C’est ce qui lui permet d’aller explorer des forces mécaniques à l’échelle microscopique. Ces diverses forces sont réceptionnées par des mécano-récepteurs qui transmettent ensuite l’information à nos cellules. Parmi ces forces que les scientifiques veulent mieux comprendre, il y a celles à l’œuvre derrière la sensation du toucher, la constriction des vaisseaux sanguins, la perception de la douleur, la gestion de la respiration, la réception des ondes sonores dans l’oreille. D’autres forces quant à elle peuvent être partie prenante de certaines pathologies.

Comprendre ces forces permet de suivre la trace de signaux biologiques déterminants dans le fonctionnement de notre corps. Le nanorobot conçu par les scientifiques français est ainsi couplé avec une molécule associée à un mécano-récepteur particulier, ce qui permet de diriger le robot vers certaines cellules, d’appliquer une force vers leurs mécano-récepteurs pour les activer. Cela aide à retracer le processus.

Trois origamis d’ADN

Les molécules d’ADN ont servi de « matériel de construction » aux scientifiques. La méthode n’est autre… qu’un origami d’ADN, ce qui permet un autoassemblage sous la forme d’une structure prédéfinie, mais aussi une biocompatibilité avec les cellules. En l’occurrence, le nanorobot est plus précisément le résultat de trois origamis. Pour mesurer son efficacité, il faut mobiliser le piconewton — unité de mesure de la force. Le nanorobot atteint 1 piconewton. « C’est la première fois qu’un objet auto-assemblé à base d’ADN créé par l’humain peut appliquer une force avec cette précision », précise l’Inserm.

« La conception d’un robot qui permet d’appliquer des forces de l’ordre du piconewton in vitro et in vivo répond à une demande croissante dans la communauté scientifique et représente une avancée technologique importante », ajoute l’un des auteurs, Gaëtan Bellot, toujours sur le site de l’Inserm.

Cette nouvelle nanotechnologie ne vient pas sans un défaut : puisque le nanorobot est biocompatible, il est également sujet à l’action des enzymes, qui viennent détériorer l’ADN du robot. Les scientifiques espèrent toutefois produire une nouvelle mouture, notamment en modifiant sa surface afin qu’il soit protégé des enzymes.