Les chercheurs de l’ESPCI Paris se sont associés à la société américaine Quantum-Si pour introduire une nouvelle méthode d’analyse des interactions entre les protéines, au niveau de la molécule unique, ce qui constitue une avancée majeure pour la biologie moléculaire. À l’aide d’un appareil de paillasse appelé Quantum-Si Platinum®, le système permet aux scientifiques d’étudier la fonction et l’identité des protéines en un seul essai homogène.
Plutôt que de tester les variantes de protéines une par une, la technique utilise une puce comportant des millions de nanopertures pour contenir et observer des nanocorps à code-barres – de petites protéines ressemblant à des anticorps. Des données en temps réel sont recueillies lorsque ces protéines lient et libèrent d’autres molécules. Les interactions rapides sont suivies par fluorescence, tandis que les liaisons plus lentes et de haute affinité sont capturées par une méthode de cyclage des colorants.
Preprint: A new approach from #QSI & @ESPCI_Paris enables multiplexed nanobody screening using real-time single-molecule detection & protein barcoding, delivering rich, scalable insights in a single experiment in a way not possible w/other tech. Visit: https://t.co/ZvBs43BzH6 pic.twitter.com/b3BmDZLHKc
— Quantum-Si (@Quantum_Si) June 10, 2025
Élargir l’accès à la protéomique
L’étude a testé 20 variantes de nanocorps et a révélé une forte concordance avec la résonance plasmonique de surface, l’étalon-or établi pour l’analyse de la liaison. Une découverte particulièrement révélatrice concerne une variante, LaG10, qui présente des signes d’isomérie conformationnelle – un changement structurel subtil qui aurait pu passer inaperçu dans les tests traditionnels en vrac.
Pour la communauté des chercheurs français, cette découverte marque un tournant vers une protéomique fonctionnelle plus évolutive et plus accessible. Jusqu’à présent, les techniques de molécules uniques étaient confinées à des laboratoires spécialisés. Cette nouvelle plateforme ouvre la voie au criblage des protéines à haut débit et pourrait accélérer la découverte de médicaments, la biologie synthétique et l’ingénierie des protéines pilotée par l’IA.
Augmentation de la découverte de protéines
L’équipe estime que la méthode peut être considérablement étendue. Grâce à de futures mises à jour, la plateforme pourrait traiter plus de 1 000 variantes de protéines par cycle, ce qui augmenterait considérablement la productivité de la recherche. Quantum-Si recherche actuellement des partenaires de recherche dans le cadre de son programme d’accès à la technologie afin d’explorer d’autres applications de cette approche.
La prépublication, Parallelization of single-molecule binding kinetic measurements via protein barcode sequencing, est désormais accessible au public. Cette collaboration entre l’ESPCI et Quantum-Si pourrait contribuer à redéfinir la manière dont les protéines sont étudiées – et la rapidité avec laquelle de nouvelles thérapies sont développées – dans le secteur biotechnologique français en pleine croissance.