Ruxandra Gref : Quand une cage enferme la solution thérapeutique
Directrice de recherche à l’Institut des sciences moléculaires d’Orsay (ISMO – Université Paris-Saclay, CNRS), Ruxandra Gref est lauréate du prix Seqens 2020 de l'Académie des sciences pour ses travaux sur les nanomédicaments pour le traitement des infections et du cancer. Médaille d'argent du CNRS en 2019, elle a également reçu en 2018 le prix spécial du jury Etoiles de l’Europe pour sa coordination du projet Cyclon Hit. A l’interface entre chimie, physique et biologie, ce projet a permis, avec beaucoup de succès, de développer de nouveaux systèmes d'administration de médicaments pour combattre les bactéries résistantes aux antibiotiques.
Après une classe préparatoire scientifique cumulée à un master de sciences à l’Université Paris-Sud, Ruxandra Gref intègre l’École nationale supérieure des industries chimiques (ENSIC) à Nancy. Spécialisée dans le génie des procédés, elle met au point, pendant un stage d’initiation à la recherche, de nouvelles méthodes d’extraction à l’aide de films extrêmement fins qu’elle fabrique elle-même à partir de matériaux polymères. « A l’aide de ces membranes, nous avons réussi à extraire sélectivement des composés minoritaires dans des mélanges complexes, comme par exemple des polluants de l’eau ou un produit de réaction au cours de sa production. » Le stage est une révélation : Ruxandra Gref deviendra chercheuse.
Après sa thèse, elle part pendant un an en post-doc au Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge grâce à une bourse du ministère des Affaires étrangères. « La curiosité m’a poussée à lire des articles en dehors de mon domaine de recherche : j’avais repéré qu’au MIT, des chercheurs utilisaient les matériaux polymères pour fabriquer des réservoirs à médicaments et les libérer de façon contrôlée et ciblée. Cette application biomédicale a constitué pour moi un changement thématique important et motivant. » De retour en France en 1992, Ruxandra Gref intègre le CNRS.
Mettre en cage le médicament
La chercheuse n’a alors de cesse de s’impliquer dans des projets collaboratifs, notamment européens. Le premier d’entre eux date du milieu des années 2000 : CYCLON (cyclodextrin network) vise l’utilisation de cyclodextrines, sortes de petites « corbeilles » hydrophobes à l’intérieur et hydrophiles à l’extérieur, où s’insèrent des médicaments, pour améliorer le traitement de certains cancers. « Ce système de type « cage » solubilise et protège les médicaments et rend leur administration plus efficace ». Neuf équipes de recherche de nationalités et de disciplines différentes coopèrent étroitement au sein du consortium. Pour Ruxandra, c’est la clef de la réussite : « nous formions une équipe internationale très soudée et efficace ! Deux fois par an, nous organisions des workshops et des écoles d’été partout en Europe. »
Quand les antibiotiques n’ont plus d’effet
Un second projet européen, composé du même consortium et soutenu par l’Europe, prend la suite : Cyclon Hit (voir encadré plus bas) s’attaque cette fois aux bactéries résistantes aux antibiotiques. « Un énorme challenge » commente Ruxandra Gref, coordinatrice du projet. « Au final, les objectifs ont été dépassés. Outre les 80 publications publiées, les trois brevets déposés, les écoles d’été et les workshops organisés, un congrès a rassemblé plus de 200 participants en 2016 à l’Institut Pasteur, à Paris. » Pour Ruxandra, le trophée Etoiles de l’Europe 2018 « a récompensé globalement le travail et le dynamisme des équipes impliquées ».
« Plus qu’un métier, la recherche est une passion », confie la chercheuse qui a déjà un troisième projet européen en perspective. « On peut très bien faire de la recherche fondamentale à visée sociétale. La fabuleuse concentration à Saclay de laboratoires, d’entreprises, de disciplines et de compétences est une source d’idées hors des sentiers battus. »
L’émergence de souches bactériennes résistantes au traitement est un phénomène inquiétant avec de lourdes conséquences sociétales. Le projet Cyclon Hit vise à améliorer l'efficacité des antibiotiques en les incorporant dans des assemblages supramoléculaires de type « cage ». Cette stratégie permet de franchir les barrières biologiques, en transportant l'antibiotique jusqu’au cœur des cellules infectées. Ceci permet de réduire les doses administrées, tout en augmentant l'efficacité du traitement.