Grâce à la biologie synthétique, une équipe canadienne a conçu un système capable de coloniser sélectivement les tumeurs solides et d’y activer des mécanismes anticancer.
Des scientifiques de l’Université de Waterloo (Canada) ont réussi à modifier une bactérie, le Clostridium sporogenes, pour qu’elle «mange» les nutriments au cœur des tumeurs cancéreuses. En ciblant les zones privées d’oxygène et riches en débris cellulaires, ces micro-organismes attaqueraient la maladie là où les traitements classiques ont du mal à agir. Le professeur en génie chimique Marc Aucoin explique que les spores bactériennes qui pénètrent la masse tumorale y trouvent «beaucoup de nutriments et pas d’oxygène», puis se multiplient. «Nous colonisons cet espace central, et la bactérie élimine la tumeur de l’organisme.» L’objectif affiché est de proposer une alternative ou un complément aux traitements conventionnels comme la chimiothérapie ou la radiothérapie, souvent associés à une forte toxicité et à de lourds effets secondaires pour les patients. L’intérêt pour ces «bactéries anticancer» n’est pas nouveau. Plusieurs travaux publiés ces dernières années ont montré que des souches d’E. coli ou de Salmonella génétiquement modifiées pouvaient réduire la taille de tumeurs chez la souris. Les tumeurs solides, qui représentent la majorité des cancers chez l’adulte, sont difficiles à traiter en raison de leur microenvironnement hétérogène et de leur résistance aux médicaments.
Un «circuit électrique» biologique
L’équipe canadienne a dû surmonter un obstacle majeur: si Clostridium sporogenes survit dans un univers sans oxygène, la bactérie meurt lorsqu’elle atteint les zones proches de la tumeur, où l’oxygène est présent. Les chercheurs l’ont donc modifiée pour y introduire une tolérance à l’oxygène. Dans une publication plus récente relayée par Futurism, les scientifiques expliquent avoir également implémenté un système de communication cellulaire aux bactéries qui leur permet d’activer certains gènes uniquement lorsque la population bactérienne atteint une certaine densité afin d’éviter des attaques «hors-cible». Le professeur de mathématiques appliquées Brian Ingalls compare le dispositif à un circuit électrique biologique: «Grâce à la biologie synthétique, nous avons construit quelque chose qui ressemble à un circuit électrique, mais au lieu de fils, nous avons utilisé des fragments d’ADN.» Chaque fragment d’ADN remplit une fonction précise et l’ensemble forme un système programmable capable d’agir de manière prédictible. Les chercheurs ont même intégré une protéine fluorescente verte pour pouvoir signaler l’activation du programme. En hackant une chimiothérapie, des scientifiques ont créé un «tueur de cancer» 20.000 fois plus puissant. Malgré ces avancées notables, la prudence reste de mise puisqu’il ne s’agit pour l’instant que d’études précliniques. Les essais chez l’humain n’en sont qu’à leurs débuts dans le domaine plus large des bactéries thérapeutiques, aucun remède miracle n’est donc pour l’instant annoncé. Si les résultats se confirment, cette approche pourrait ouvrir la voie à des traitements plus ciblés, capables d’exploiter la biologie même des tumeurs.
