L'or lutte contre le cancer
Les résultats établissent une relation entre la structure chimique et la réactivité d'un complexe d'or, sa spéciation dans la cellule et sa cytotoxicité
Les métaux précieux ne sont pas seulement des ornements ; ils sont aussi des composants importants de produits pharmaceutiques, comme le cisplatine, un médicament antitumoral. Récemment, la recherche d'alternatives plus actives a commencé à se concentrer sur l'or. Dans la revue Angewandte Chemie, une équipe de recherche française vient de publier la première étude sur la spéciation et la distribution d'un complexe organogold(III) dans les cellules cancéreuses et révèle comment des complexes "organogold" spécialement conçus pourraient ouvrir des voies passionnantes pour lutter contre le cancer.
L'or possède une structure électronique unique qui lui confère des caractéristiques chimiques exceptionnelles se traduisant par des interactions subtiles avec les molécules biologiques. Pourtant, à ce jour, nous disposons de peu d'informations sur le comportement des complexes d'or(III) à activité antitumorale dans un environnement biologique. Se modifient-ils ? Sont-ils réduits à l'or (I) ou à l'or métallique ? À quel endroit de la cellule s'attaquent-ils ? Des chercheurs dirigés par Benoît Bertrand, Michèle Salmain, Sylvain Bohic et Jean-Louis Hazemann de la Sorbonne Université, de l'Université Grenoble Alpes, du CNRS, de l'INSERM et de l'European Synchrotron Research Facility ont réalisé une étude complète de la réactivité chimique et de l'activité antitumorale de divers complexes d'or(III). Ils ont utilisé une combinaison de différentes méthodes basées sur le rayonnement X synchrotron - des flashs de lumière très intenses et groupés produits dans des accélérateurs de particules.
Tous les complexes examinés (complexes cationiques d'or(III) biphényle avec des ligands auxiliaires aryle, alkyle et diphosphine, connus sous le nom de cations [(C^C)Au(P^P)]+ ) ont en commun un atome d'or lié à deux atomes de carbone du premier ligand et à deux atomes de phosphore du second, qui s'agrippent comme deux pinces. Les analyses démontrent que tous les complexes examinés sont stables à la fois dans des environnements acellulaires et à l'intérieur de cellules cancéreuses du poumon. Ils n'ont pas été réduits et n'ont pas libéré leurs ligands pour former de nouvelles liaisons.
Les complexes se sont révélés toxiques pour les cellules tumorales. Un "complexe dppe" (complexe biphényle-or(III) avec un ligand 1,2-diphénylphosphinoéthane (dppe)) s'est avéré le plus actif. L'équipe a utilisé un dispositif spécial de nano-analyse synchrotron à rayons X pour "cartographier" les éléments, y compris l'or, dans les cellules cancéreuses du poumon congelées et hydratées, avec une résolution de l'ordre du nanomètre, et pour localiser le complexe dppe. Il s'est avéré qu'il s'accumulait sélectivement dans les mitochondries, les "centrales électriques" des cellules. L'avantage de cette méthode est qu'elle ne nécessite pas d'étiquetage, ce qui pourrait fausser les résultats. Les scientifiques disposent ainsi d'une clarté unique lorsqu'ils examinent les cellules dans leur état quasi natif à l'échelle nanométrique.
En utilisant des méthodes de spectroscopie d'absorption des rayons X, l'équipe a obtenu des informations importantes sur la valence, la géométrie et l'état d'oxydation de l'atome d'or dans le complexe. Ces informations indiquent que l'activité antitumorale des complexes d'or provient principalement de l'espèce cationique native (les cations [(C^C)Au(P^P)]+ ). Elle résulte probablement d'interactions entre le complexe entier et des molécules biologiques spécifiques, dont la fonction est perturbée. Cela différencie ces médicaments candidats d'autres complexes d'or structurés différemment, qui déclenchent généralement la mort cellulaire par la coordination directe du centre d'or avec des biomolécules. Ces résultats établissent une relation entre la structure chimique et la réactivité d'un complexe d'or, sa spéciation dans la cellule et sa cytotoxicité.
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Publication originale
Hester Blommaert, Clément Soep, Edwyn Remadna, Héloïse Dossmann, Murielle Salomé, Olivier Proux, Isabelle Kieffer, Jean‐Louis Hazemann, Sylvain Bohic, Michèle Salmain, Benoît Bertrand; "Stability and Mitochondrial Localization of a Highly Cytotoxic Organogold(III) Complex with Diphosphine Ancillary Ligand in Lung Cancer Cells"; Angewandte Chemie International Edition, 2025-3-27
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