Une avancée majeure dans la lutte contre les tumeurs solides : l’équipe 2PM de Chimie ParisTech – PSL conçoit une nanozyme sans métal capable de perturber le métabolisme des cellules cancéreuses, même en absence d’oxygène.

Une enzyme artificielle pour déclencher une « panne sèche » dans les cellules cancéreuses. Les cellules tumorales ont besoin d’énergie pour se développer. Pour les affaiblir, Min-Hui Li et ses doctorants de l’équipe Procédés, Plasmas, Microsystèmes (2PM) de l’Institut de Recherche de Chimie Paris (CNRS, Chimie ParisTech – PSL) a conçu une nanozyme biomimétique totalement sans métal, capable d’imiter l’action d’une enzyme naturelle et activée par la lumière.
Cette nanozyme agit en perturbant l’équilibre entre le NAD⁺ et le NADH — une molécule clé du métabolisme cellulaire — et provoque un déséquilibre énergétique fatal pour les cellules cancéreuses.

Une technologie efficace même en milieu hypoxique. L’innovation repose sur une structure en polymersome, auto-assemblée à partir de polymères intégrant des molécules AIE (Aggregation-Induced Emission) qui sont des photocatalyseurs de réactions redox. Contrairement aux photocatalyseurs classiques, cette nanozyme fonctionne sans oxygène ni d’autres accepteurs d’électron, grâce à un mécanisme original permettant le recyclage des photocatalyseurs par transfert d’électrons entre eux-mêmes. Une avancée particulièrement précieuse pour cibler les tumeurs solides, dont le microenvironnement est souvent pauvre en oxygène.

Une approche ciblée et biocompatible. Pour maximiser l’efficacité thérapeutique tout en limitant les effets indésirables, la nanozyme est recouverte d’une membrane de globule rouge modifiée par des folates, ce qui permet un ciblage spécifique des cellules cancéreuses. Testée avec succès en laboratoire et sur modèle murin, cette stratégie déclenche une crise énergétique dans les cellules tumorales, freinant leur développement.

Cette recherche est le fruit d’une collaboration entre Chimie ParisTech – PSL (IRCP) et l’université de Jinan (Guangzhou, Chine). Elle illustre le potentiel de la chimie de pointe pour développer des thérapies innovantes contre le cancer.

Pour aller plus loin. Yandong Ma,¹ Yakui Deng,¹ Wei Xue,² Xin Ji,² Min-Hui Li¹,  An Anaerobic Biomimetic Metal-free AIE Polymersome Nanozyme as NADH Oxidase Mimic for Photocatalytic Tumor Suppression by Impairing Cancer Cell Energy Metabolism under Hypoxia, Journal of American Chemical Society (JACS), accepté le 07/07/2025. https://doi.org/10.1021/jacs.5c06533.

¹ Chimie ParisTech-PSL, PSL University, CNRS, Institut de Recherche de Chimie Paris, UMR8247, 75005 Paris, France

² Key Laboratory of Biomaterials of Guangdong Higher Education Institutes, Engineering Technology Research Center of Drug Carrier of Guangdong, Department of Biomedical Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China

Voir aussi travaux antérieurs connexes. Nian Zhang, Sylvain Trépout, Hui Chen, Min-Hui Li, AIE Polymer Micelle/Vesicle Photocatalysts Combined with Native Enzymes for Aerobic Photobiocatalysis. Journal of the American Chemical Society (JACS), 2022, 145(1), 288-299. https://doi.org/10.1021/jacs.2c09933

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