Actualités Microfluidics

Actualité du projet

Les travaux sur la réaction de formose en gouttes ont montré qu’une réaction autocatalytique compartimentalisée dans des gouttelettes aqueuses en croissance peut être couplée à la croissance des compartiments par diffusion et osmose. Ce système présente déjà plusieurs propriétés proches de systèmes évolutifs primitifs : croissance, division, variation, compétition, hérédité rudimentaire et sélection. Une postdoctorante explore maintenant une version plus complexe de cette chimie, notamment en présence d’ammoniac et d’amines prébiotiques, qui stimulent efficacement la croissance des gouttelettes (voir Lu et al. Nature Chemistry 2025).

Dans notre exploration du monde ARN, nos travaux ont montré que des ARN aléatoires réagissant en contexte prébiotique peuvent former des structures d’intérêt pour des ARNs fonctionnels, avec un rôle clé de l’encombrement moléculaire. Les expériences de ligature ARN ont aussi permis d’identifier le rôle central de la dynamique de déplacement de brins dans l’amplification de l’information, donnant lieu à un scénario détaillé d’origine de l’évolution publié en 2025. En parallèle, les travaux sur les coacervats ARN–peptides ont avancé vers des cycles de sélection et de recroissance conservant une identité proto-génétique.

Focus sur ce qu’il reste à faire

Concernant la réaction formose, nous cherchons des conditions pour l’existence de plusieurs états héritables, une hérédité robuste, de la multistabilité et de l’hystérésis. Les prochaines étapes consistent à caractériser les dynamiques non linéaires et hors équilibre par RMN et LC-MS, puis à tester une voie alternative de compartimentation en couplant la formose à la synthèse d’amphiphiles primitifs capables de former spontanément des micelles ou vésicules encapsulant le système réactionnel. Côté ARN, il reste à démontrer l’amplification d’information par ligature mutuelle, qui couplée à la sélection, permettrait une forme d’évolution primitive.

Relation avec les autres projets ciblés

Relation avec les entreprises

Syntopia est une spinoff de l’ESPCI créée en 2025 sur la base de 2 brevets de microfluidique, permettant de cribler à haut débit des thérapies ciblées sur des cultures cellulaires 3D perfusées.

www.syntopia.bio

Publications liées au projet

Nandan, P., Nghe, P., & Unterberger, J. (2026). Autocatalytic cores in the diluted regime: classification and properties: P. Nandan et al. Journal of Mathematical Biology, 92(3), 36.

https://polytechnique.hal.science/hal-05576876

Lu, H., Blokhuis, A., Turk-MacLeod, R., Karuppusamy, J., Franconi, A., Woronoff, G., … & Griffiths, A. D. (2024). Small-molecule autocatalysis drives compartment growth, competition and reproduction. Nature Chemistry, 16(1), 70-78.

https://universite-paris-saclay.hal.science/hal-04212555

Nghe, P. (2025). A stepwise emergence of evolution in the RNA world. FEBS letters, 599(19), 2706-2717.

https://polytechnique.hal.science/hal-05604203

Calvanese, F., Lambert, C. N., Nghe, P., Zamponi, F., & Weigt, M. (2024). Towards parsimonious generative modeling of RNA families. Nucleic Acids Research, 52(10), 5465-5477.

https://anr.hal.science/hal-05017456v1

Calvanese, F., Peinetti, G., Pavlinova, P., Nghe, P., & Weigt, M. (2025). Integrating experimental feedback improves generative models for biological sequences. Nucleic Acids Research, 53(16), gkaf832.

https://anr.hal.science/hal-05604199v1

Liste des codes développés (avec les liens vers un dépôt publique) et des brevets issus du projet.

2025 N°PCT/EP2026/058430, NEW MICROFLUIDIC DEVICE AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE