Nouveaux outils moléculaires photo-activables pour la délivrance contrôlée de principes actifs : De la conception aux applications biologiques

Abstract

Les groupements protecteurs photolabiles (GPPs) sont de petits chromophores organiques capables de libérer des molécules bioactives à la suite d’une irradiation lumineuse. L’utilisation de ces outils attire depuis une quarantaine d’années un intérêt croissant en biologie pour des applications telles que la thérapie ou la physiologie. Bien que performants en excitation à 1-photon, l’élaboration de GPPs performants en excitation à 2- photon (E2P) dans le proche IR reste encore à ce jour un défi de taille. Dans ces travaux, nous choisissons d’adopter deux approches différentes afin d’exalter les propriétés de photolibération des GPPs de la famille des coumarines en E2P.La première résulte d’une modification directe de la structure moléculaire des GPPs afin d’accroitre leur capacité d’absorption à 2-photon (A2P) et donc leur photosensibilité. La modulation des systèmes push-pull, - conjugué et l’introduction de symétrie moléculaire a d’abord permis d’obtenir des GPPs extrêmement performants en E2P. La bibliothèque de composés synthétisés a également permis de faire un pas vers la rationalisation de l’impact des effets électroniques sur le rendement quantique de photolibération. Parmi ceux-ci, un de nos nouveaux GPPs est actuellement sur le point d’être appliqué à des expériences de neurophysiologie.La seconde approche, plus fondamentale, consiste à élaborer de nouveaux systèmes synergiques basés sur des transferts d’énergie de type FRET ou PET entre une antenne aux capacités d’A2P élevées et des GPPs appropriés. Une nouvelle fois, la mise en œuvre de cette stratégie a permis d’atteindre des valeurs de photosensibilité en E2P extrêmement élevée. Par ailleurs, quelques résultats décevants ont néanmoins contribué à mettre en avant les paramètres clés à prendre en considération lors de la conception de tels édifices.