Les polyoxométallates déjà disponibles constituent le pool de molécules inorganiques, et les sucres et peptides celui des molécules organiques actuellement utilisées. L’utilisation des méthodes de greffage aux composés de type α₁- et α₂-[P₂W₁₇O₆₁{SnR}]^7–, établies ces dernières années [1], permet d’obtenir rapidement un ensemble de composés hybrides. En dehors de cette famille, nous sommes en train de développer des architectures multimétalliques de type polyrotaxane et dendrimère.

a) Polyoxométallates et biologie

Cette thématique concerne l’utilisation des polyoxométallates en biologie, et en particulier leurs interactions avec des protéines. En collaboration avec Claude Cochet et son équipe de biologistes à Grenoble, nous avons découvert l’effet inhibiteur de certains polyoxométallates de l’activité de la protéine kinase humaine CK2. Cet enzyme se trouve dérégulé dans de nombreux cancers et constitue ainsi une cible therapeutique importante. Le mode d’action et l’efficacité de nos clusters inorganiques est différent et largement supérieur aux inhibiteurs organiques connus.

Notre objectif est d’éclaircir cette activité au niveau moléculaire, ce qui permettra de mieux comprendre le fonctionnement de la CK2, et aussi des effets biologiques des polyoxométallates. Notre approche combine des méthodes biologiques mises en œuvre à Grenoble, et des méthodes chimiques développées ches nous. Ainsi nous synthétisons des systèmes modèle pour utiliser les techniques d’analyse moléculaires.

Exemple d’un POM fonctionnalisé par un peptide. [2]

Cette approche a déjà permis de mettre en évidence la reconnaissance moléculaire diastéréosélective entre un polyoxométallate racémique et des tripeptides optiquement purs en fonction des acides aminés. Nous avons ainsi obtenu d’une manière rationnelle des polyoxométallates énatiomériquement purs. [3]

D’autres axes de recherche dans cette thématique concernent la vectorisation et le marquage par des polyoxométallates.

Collaborations : Claude Cochet (CEA-INSERM Grenoble)
Emmanuel Lacôte, Max Malacria, Serge Thorimbert (IPCM)
Carlos Afonso, Jean-Claude Tabet (IPCM)

b) Agents de contraste pour l’imagerie médicale

Les produits de contraste généralement utilisés dans l’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) sont à base de gadolinium (S=7/2). L’essor des techniques d’imagerie par ciblage tissulaire ou cellulaire nécessite le développement de nouveaux agents de contraste qui devraient permettre sans doute à terme de renforcer la sensibilité et la spécificité de l’analyse des lésions spécifiques. Notre projet consiste à associer les avantages des molécules à haut spin à des structures supramoléculaires organiques, pour une nouvelle génération d’agents de contraste. Les architectures visées sont de type polyrotaxane et dendrimère.