Jean-Pierre Mahy : Quand la chimie s’allie à la biologie pour améliorer notre quotidien

La chimie se révèle à Jean-Pierre Mahy dès le lycée et sa vocation de chercheur s’impose lors de son stage de laboratoire de 3e année de l’École supérieure de chimie de Paris, qu’il effectue auprès de Daniel Mansuy, à l’ENS. « J’ai commencé à travailler sur des enzymes hépatiques impliquées dans le métabolisme des médicaments », confie-t-il. Le jeune ingénieur est recruté par le CNRS dans ce même laboratoire dès 1984 et soutient sa thèse d’État deux ans plus tard. Il devient directeur de recherche CNRS en 1999 lorsqu’il prend la direction de l’ICMMO, obtenant un poste de professeur à l’Université Paris-Sud.

Sur tous les fronts

Jean-Pierre Mahy devient directeur de l’École doctorale de chimie puis porte sur les fonts baptismaux le Labex CHARMMMAT (chimie des architectures moléculaires multifonctionnelles et des matériaux) qui contribue, dès 2012, à fédérer les chimistes en « un campus de chimie du sud de Paris, de Cachan à Gif-sur-Yvette, bien avant qu’on parle d’Université Paris-Saclay, précise-t-il. Les chimistes y ont énormément gagné. C’est pour cela d’ailleurs que j’encourage mes collègues à participer aux événements comme Meet my Plateform - Chimie, le symposium IUPAC 2019 ou les Journées de la chimie ».

Recherche, enseignement, administration, Jean-Pierre Mahy fait « ses trois métiers à fond ! » Actuel directeur du département de chimie de l’Université Paris-Saclay, il « adore » aussi enseigner à ses étudiants de L1, qui le lui rendent bien. Son cours, « la chimie et les origines de la vie », préparé avec Rachel Méallet-Renault (responsable des masters mention chimie à l’Université Paris-Saclay), parle des débuts de la vie sur Terre et de la formation des premières molécules.

À l’interface chimie/biologie

De la synthèse organique jusqu’aux matériaux, l’ICMMO couvre tous les aspects de la chimie. Il est un des laboratoires de chimie les plus importants en France (320 personnes, dont 150 permanents), que Jean-Pierre Mahy a dirigé de 2006 à 2014. Ses recherches sont aux interfaces chimie organique / inorganique / biologie, dont les applications sont dans l’environnement (chimie pour les énergies renouvelables) et la santé (multicatalyse pour la synthèse de molécules) et s’appuient sur deux axes du Labex CHARMMMAT. Le premier concerne la multicatalyse bio-inspirée. « L’idée est de mimer de manière chimique, dans le même pot, les cascades catalytiques qui se produisent dans nos cellules », explique le chercheur, dont l’équipe s’est spécialisée dans les procédés de biocatalyse à des fins de dépollution, de transformation du CO2 en carburants renouvelables ou dans les procédés catalytiques efficaces pour la synthèse en chimie fine. « Nous travaillons sur des réactions les plus éco-compatibles possibles, utilisant un solvant non polluant - l’eau étant l’idéal -, et avec une température raisonnable ». L’autre axe s’applique aux biomatériaux, « comme des capteurs intelligents pour la transmission d’information », précise-t-il.

Des enzymes artificielles

L’équipe du chercheur s’attache à élaborer des métallo-enzymes artificielles en insérant des complexes métalliques dans divers “échafaudages“ qui leur confèrent de meilleures stabilité et activité et induisent une sélectivité dans la réaction catalysée. Elle interagit avec ses homologues de l’Université de Versailles – Saint-Quentin-en-Yvelines pour insérer des micro-enzymes dans des matériaux poreux appelés MOF (metal organic framework), et avec les biologistes de l’Université Paris-Sud pour les insérer dans des protéines totalement artificielles, appelées alpha-Reps. « Notre chimie fixe le complexe métallique dans les protéines que fabriquent les biologistes, pour en faire des métallo-enzymes totalement artificielles », expose le chercheur. Le concept devrait s’étendre à l’élaboration de métallo-enzymes artificielles à la surface de cellule vivantes : « L’idée est de se servir d’un récepteur à la surface de la cellule, qui contient la molécule thérapeutique, et d’y greffer un complexe métallique pour catalyser des réactions. Le catalyseur va ainsi soit transformer une pro-drogue en drogue (on parle alors de bi-thérapie), soit changer la pro-sonde en sonde (fluorescente). Dans ce cas, on visualisera l’endroit de la cellule où diriger la molécule thérapeutique. C’est assez puissant », conclut le chercheur, de plus en plus conscient d’être « redevable » d’améliorer la vie de ses concitoyens dans trois enjeux sociétaux majeurs : la santé, l’énergie et la pollution.