Ce projet de recherche fondamentale cherche à comprendre la répartition des isotopes stables de certains ions dans les matériaux d’origine biologique et à en expliquer les mécanismes physicochimiques. Sujet d’étude en Géosciences, cette recherche est novatrice dans le domaine de la biologie. Elle devrait offrir des découvertes inédites et apporter un éclairage nouveau, aussi bien sur la physiopathologie que sur la compréhension de l’histoire de notre planète.
Etudier un mécanisme de transport inconnu
Ce projet de recherche fondamentale s’intéresse au transport des ions et en particulier, il s’attache à étudier la répartition de deux isotopes stables du lithium dans les matériaux d’origine biologique par le biais de nouvelles techniques de spectrométrie de masse développées ces dernières années.
Déjà utilisées en Géosciences pour appréhender par exemple, la formation des calcaires ou des argiles, cette technique a permis de révéler des variations importantes dans les roches qui s’expliquent en partie par des mécanismes chimiques avec des ratios différents des deux isotopes.
Plus récemment, le même fractionnement des isotopes dans les tissus biologiques a été mis en exergue mais les mécanismes sont inconnus à ce jour. L’une des questions est de découvrir si les processus biologiques peuvent également contribuer à cette séparation.
Obtenir un modèle en transport ionique
Pour étudier en détail les étapes de ces mécanismes du transport du lithium par voie membranaire, deux équipes de biologistes issues du Laboratoire de PhysioMédecine Moléculaire (LP2M) et du Laboratoire d'Océanographie de Villefranche/Mer (LOV), ainsi qu'un chimiste théoricien du laboratoire de physique de Nice (INPHYNI) travaillent de pair. Les chercheurs effectuent une série d’expériences en cinétique rapide de transport ionique sur des modèles cellulaires exprimant des transporteurs membranaires de lithium, couplée à des mesures de fractionnement des isotopes par spectrométrie de masse.
Avec les résultats obtenus, ils pourront réaliser des modèles physiques du transport ionique. Cela permettra notamment de mieux comprendre les mécanismes physicochimiques du transport membranaire et de mesurer un mécanisme de transport jusqu’alors inconnu.
Des applications dans le domaine médical
Le fractionnement des isotopes du lithium par les canaux et transporteurs membranaires est un phénomène qui n’a jamais été décrit. Ce travail devrait avoir un impact très large sur la communauté scientifique en biologie et en chimie. Au-delà des avancées scientifiques sur la connaissance des mécanismes du transport ionique, il apportera un éclairage inédit sur la compréhension de l’histoire de notre planète en montrant un nouveau mécanisme pour les répartitions du lithium observées dans les roches, argiles, etc.
Enfin, il pourrait trouver des applications dans le domaine médical en apportant un éclairage nouveau sur la physiopathologie qui pourrait s’en servir comme marqueur précoce pour certaines pathologies comme l’insuffisance rénale provoquée par le lithium par exemple.
| L’Académie Systèmes Complexes soutient le projet "SITH" car il s'inscrit dans son périmètre notamment grâce au lien avec l'histoire de la Terre et la définition de modèles mécanistes avec un chimiste théoricien (Y. Bouret). L'Académie octroie ainsi une aide de 15k€ à ce travail de recherche possédant une visibilité scientifique potentielle pour Université Côte d’Azur. |