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H/F Mécanismes de désassemblage de nanoparticules lipidiques contenant des acides nucléiques pour la délivrance de gènes

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 11 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UMR6226-LOUBRA-001
Lieu de travail : RENNES
Date de publication : lundi 30 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Lourdes Mónica Bravo Anaya
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte et objectifs: Les thérapies à base d'acides nucléiques ont actuellement le vent en poupe avec l'avènement des formulations de vaccins à base d'ARN messager (ARNm) développées par des sociétés telles que Pfizer ou Moderna Therapeutics. On s'attend à ce que l'émergence de cette nouvelle technologie accélère considérablement la recherche sur tous les types de thérapies avec des approches basées sur l'ADN ou l'ARN, y compris l'ADN plasmidique, les oligonucléotides (ODN), les microARN (miARN), etc... Toutes ces approches partagent le même besoin d'optimiser l'internalisation cellulaire de nano-objets et la libération sûre et efficace d'acides nucléiques dans le cytoplasme ou dans le noyau des cellules ciblées. Cependant, si la formation des systèmes de vectorisation (polyplexes, lipoplexes ou nanoparticules lipidiques) est bien documentée dans la littérature, peu d'études ont été consacrées aux mécanismes physicochimiques à l'origine du désassemblage des nanoparticules à l'issue de l'échappement endosomal, en particulier dans les conditions physico-chimiques de l'environnement intracellulaire.
Ce projet de recherche vise à étudier : i) les interactions entre les nanoparticules lipidiques à base d'acides nucléiques (ADN de thymus de veau, ADN plasmidique, oligonucléotides et ARNm) et les membranes lipidiques, afin de mimer la fuite endosomale ; et ii) les mécanismes de désassemblage de ces nanoparticules dans les conditions physico-chimiques rencontrées dans le milieu extra- et intracellulaire. Le projet se déroulera sur 4 volets. Le premier volet correspond à la formulation des nanoparticules lipidiques en microfluidique et à leur caractérisation colloïdale (taille et morphologie, charge de surface, stabilité). L'étude de leur dissociation dans un contexte biologique sera réalisée dans le volet 2. Dans ce volet, la capacité des osmolytes, des membranes lipidiques et des polyanions biologiques compétitifs (héparine, sulfate de chondroïtine, acide hyaluronique, etc) à perturber les nanoparticules sera évaluée par des techniques physico-chimiques, biophysiques et microscopiques. Des informations quantitatives sur la quantité d'ADN libérée après exposition à différents environnements biologiques seront obtenues par de l'électrophorèse sur gel ou par spectroscopie. La volet 3 sera dédié à l'étude de la cinétique de désassemblage des nanoparticules dans les conditions physico-chimiques proches de celles rencontrées dans l'environnement extra- et intracellulaire en utilisant une technique de mélange rapide (stopped flow mixing) couplée à différents détecteurs (dichroïsme circulaire, diffusion de lumières et fluorescence). Enfin, le suivi du désassemblage extracellulaire et intracellulaire des nanoparticules sera effectué sur des cellules vivantes à partir des mesures de fluorescence en microscopie confocale.

Techniques utilisées : microfluidique, potentiel-zeta, diffusion statique et dynamique de la lumière (SLS/DLS), électrophorèse sur gel, dichroïsme circulaire, microscopies, stopped-flow, spectroscopie de fluorescence, FRET.
Le/la doctorant(e) aura une solide formation en physico-chimie des polymères et/ou des systèmes colloïdaux, ainsi que des connaissances et un intérêt pour la biologie moléculaire et cellulaire. Une partie importante de ce travail de thèse sera consacrée à l'analyse, l'interprétation et la présentation des résultats, en complément d'un travail de recherche et de veille bibliographique.

Contexte de travail

INSTITUT DES SCIENCES CHIMIQUES DE RENNES
L'Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR) est le plus grand laboratoire de chimie de France (avec environ 270 permanents) et où tous les domaines de la chimie y sont représentés. Il est reconnu pour son excellence en chimie vis-à-vis de la conception et la synthèse de molécules, de cristaux, de matériaux à façon, porteurs de fonctions ou de propriétés dédiées ; et par la mise en œuvre d'une très grande variété d'outils d'ingénierie des molécules et des matériaux. Sa recherche aujourd'hui est organisée autour de huit grandes équipes: - Équipe C-Met: Chimie Métallurgie - Équipe COrint: Chimie organique et Interfaces - Équipe CTI: Chimie Théorique Inorganique - Équipe CSM: Chimie du Solide et Matériaux - Équipe CIP: Chimie et Ingénierie des Procédés - Équipe MaCSE: Matière Condensée et Systèmes Electroactifs - Équipe OMC: Organométalliques: Matériaux et Catalyse - Équipe V&C: Verres et Céramiques

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