Des scientifiques ont modifié génétiquement des bactéries pour en faire des « escadrons du suicide » qui recherchent les tumeurs et se sacrifient ensuite pour appeler les systèmes immunitaires de l’organisme à détruire le cancer. Le concept – développé par des chercheurs de l’université Columbia de New York – utilise des bactéries pour délivrer des protéines spéciales dans la tumeur qui activent les cellules immunitaires. Les bactéries peuvent être injectées dans la circulation sanguine et « s’autodétruire » lorsqu’elles atteignent des concentrations suffisantes dans la tumeur.
Les scientifiques savent depuis de nombreuses années que certaines espèces de bactéries sont capables de se développer dans les tumeurs.
L’auteur de l’article et microbiologiste, le professeur Nicholas Arpaia de l’université de Columbia, explique : « On a émis l’hypothèse que cela était dû au faible pH des tumeurs. [high acidity]de l’environnement nécrotique et excluant le système immunitaire.
Cet environnement, a-t-il ajouté, est « unique au cœur d’une tumeur et favorise la croissance bactérienne tout en empêchant l’élimination des bactéries par les cellules immunitaires ».
C’est autour de ce phénomène que le professeur Arpaia et ses collègues ont développé une nouvelle stratégie anti-tumorale.
La bactérie utilisée par l’équipe est une souche probiotique de la bactérie E. coli, que les chercheurs ont modifiée pour qu’elle subisse une « lyse » – c’est-à-dire qu’elle se désintègre – lorsqu’elle atteint une certaine concentration, libérant ainsi sa cargaison interne.
Dans ses travaux antérieurs, l’équipe a par exemple expérimenté l’ajout de gènes aux microbes de manière à ce qu’ils produisent et libèrent des protéines qui inhibent la croissance des cellules tumorales.
Cependant, le professeur Arpaia a déclaré : « Mon étudiant diplômé, Thomas [Savage]a eu l’idée d’utiliser cette plateforme pour délivrer des chimiokines ».
Les chimiokines sont des protéines de signalisation du système immunitaire, capables d’attirer différents types de cellules immunitaires et de les inciter à réagir de diverses manières.
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Dans leur dernière étude, les chercheurs ont inclus dans la bactérie une version mutée d’une chimiokine humaine qui attire les lymphocytes T « tueurs », lesquels peuvent parfois ne pas être envoyés par le système immunitaire pour attaquer les tumeurs.
Le professeur Arpaia explique : « Bien que les réponses des cellules T spécifiques aux antigènes tumoraux soient amorcées, il arrive parfois que les cellules T anti-tumorales, bien qu’amorcées, ne soient pas recrutées dans l’environnement tumoral.
Pour rendre leur approche plus efficace, l’équipe a également utilisé une deuxième souche de bactéries exprimant une chimiokine différente, qui attire les cellules dendritiques.
Les cellules dendritiques activées mangent les cellules tumorales et présentent ensuite leurs antigènes aux lymphocytes T, ce qui les aide à mieux reconnaître les cellules tumorales qu’ils doivent cibler.
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Les chercheurs ont testé leur plateforme de ciblage des tumeurs sur des modèles murins de cancer.
Ils ont constaté que les bactéries modifiées étaient capables d’induire des réponses immunitaires robustes contre les tumeurs qui avaient été directement injectées avec les microbes modifiés, ainsi que contre les tumeurs plus éloignées qui n’avaient pas été injectées.
L’équipe a noté que l’approche fonctionne également lorsque les bactéries sont administrées par voie intraveineuse.
Le professeur Arpaia a déclaré : « Nous constatons que les bactéries ne colonisent que l’environnement tumoral et qu’elles n’atteignent un niveau de quorum suffisant que pour induire la lyse de la tumeur ».
En conséquence, ajoute-t-il, « nous ne pouvons pas détecter de bactéries dans d’autres organes sains ».
L’étude initiale étant terminée, les chercheurs cherchent maintenant à développer leur système, dans l’optique de le soumettre à des essais cliniques.
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Science Advances.
Prof.
Les chercheurs ont testé leur plateforme de ciblage des tumeurs sur des modèles murins de cancer.
Ils ont constaté que les bactéries modifiées étaient capables d’induire des réponses immunitaires robustes contre les tumeurs qui avaient été directement injectées avec les microbes modifiés, ainsi que contre les tumeurs plus éloignées qui n’avaient pas été injectées.
L’équipe a noté que l’approche fonctionne également lorsque les bactéries sont administrées par voie intraveineuse.
Le professeur Arpaia a déclaré : « Nous constatons que les bactéries ne colonisent que l’environnement tumoral et qu’elles n’atteignent un niveau de quorum suffisant que pour induire la lyse de la tumeur ».
En conséquence, ajoute-t-il, « nous ne pouvons pas détecter de bactéries dans d’autres organes sains ».
L’étude initiale étant terminée, les chercheurs cherchent maintenant à développer leur système, dans l’optique de le soumettre à des essais cliniques.
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Science Advances.
