Nanoparticules cristal-liquide multiphasiques: conception de l'architecture des domaines pour des interactions membranaires améliorées

Malgré les progrès majeurs réalisés en nanomédecine, l'internalisation efficace des principes actifs reste un défi non résolu. En effet, les barrières extracellulaires et cellulaires, telles que le mucus, les membranes biologiques et le piégeage endosomal, limitent fortement la fraction des molécules thérapeutiques qui atteignent leur cible intracellulaire. Les nanoparticules cristal liquides (LCNPs), comme les cubosomes et les hexosomes, offrent des opportunités uniques pour surmonter ces obstacles. Leurs architectures internes hautement organisées, leur courbure à l'échelle nanométrique et leur forte affinité pour les membranes biologiques leur permettent de franchir plus efficacement les barrières biologiques. Des travaux récents montrent que la séparation de phases au sein des nanovecteurs peut encore améliorer leurs performances. La coexistence de domaines structurellement distincts génère une hétérogénéité nanométrique, des interfaces et des défauts d'empilement qui agissent comme des sites préférentiels pour les interactions et la fusion membranaires. Ce projet de thèse vise à valider l'hypothèse selon laquelle la présence d'une séparation de phase dans les LCNPs peut être exploitée pour favoriser la fusion membranaire et l'accès au cytosol. Une bibliothèque de LCNPs présentant des domaines avec des architectures contrôlables sera développée et caractérisée. Leurs interactions avec des membranes biomimétiques seront étudiées de manière systématique afin d'identifier les paramètres physico-chimiques gouvernant le remodelage et la fusion membranaires. Ces mécanismes seront ensuite corrélés avec l'internalisation cellulaire, le trafic intracellulaire et l'efficacité de la livraison au cytosol. En établissant des relations quantitatives entre structure-interactions membrane-internalisation, ce projet a pour ambition de transformer la séparation de phases, jusqu'alors observée comme un simple phénomène structurel, en une stratégie d'ingénierie rationnelle pour la livraison intracellulaire. Les règles de conception qui en découleront pourraient ainsi fournir un nouveau cadre pour le développement de nanovecteurs de nouvelle génération, capables de franchir les barrières biologiques et d'assurer une livraison plus efficace des principes actifs. École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Direction : Barbara LONETTI Financement : MSCA COFUND BEST