Des chercheurs canadiens explorent l’utilisation de bactéries pour cibler et détruire les cellules cancéreuses. Leur approche innovante pourrait mener à des traitements prometteurs, avec des tests précliniques à venir pour évaluer son efficacité.
Utiliser une équipe de super bactéries capables littéralement de « manger » le cancer de l’intérieur. C’est le projet ambitieux sur lequel travaille un groupe de chercheurs de l’Université de Waterloo, au Canada, en collaboration avec le Centre de recherche sur la microbiologie environnementale (Cremco Labs).
Bien que leur projet soit encore à un stade préliminaire, les auteurs souhaitent bientôt tester leur travail lors d’une sériel préclinique pour vérifier son fonctionnement contre les tumeurs.
Bactéries « mange-cancer »
Le travail des chercheurs se concentre sur une bactérie spécifique, le Clostridium sporogenes, que l’on trouve normalement dans le sol et qui ne peut survivre qu’en l’absence d’oxygène. Cet microorganisme fait partie des bactéries anaérobies. Leur caractéristique – comme le nom l’indique – est de proliférer en environnements sans oxygène, à la différence des bactéries aérobies, qui en ont besoin pour vivre.
Le choix de cette bactérie n’est pas anodin. Le cœur d’une tumeur solide et cancéreuse – expliquent les chercheurs – est constitué de cellules mortes et est dépourvu d’oxygène, représentant ainsi « un terrain fertile pour la multiplication de la bactérie« . À l’intérieur de ce cœur tumoral, les spores bactériennes trouvent un environnement idéal et riche en nutriments, leur permettant de croître en consommant ces nutriments. Elles se nourrissent en attaquant le cancer.
Les limites du projet
Cependant, un problème se posait dans ce modèle : même si l’intérieur de la tumeur manque d’oxygène, les bactéries avancent vers l’extérieur à mesure qu’elles se nourrissent. Lorsqu’elles atteignent les bords externes, elles sont exposées à de faibles niveaux d’oxygène qui causent leur mort avant qu’elles aient pu éliminer toute la tumeur.
Pour surmonter cette limite, les chercheurs ont modifié les bactéries en changeant leur ADN avec un gène prélevé sur une bactérie apparentée plus résistante à l’oxygène. Dans une étude publiée en 2023, les chercheurs ont démontré que le Clostridium sporogenes pouvait être génétiquement modifié pour tolérer l’oxygène plus longtemps. Grâce à ce gène, ils espèrent que les bactéries pourront survivre plus longtemps près des bords de la tumeur.
Cependant, d’autres problèmes persistent. Alors que cette modification permet aux bactéries de survivre plus longtemps, cela pose un risque que les bactéries puissent s’installer et proliférer également dans d’autres zones du corps saines, en présence d’oxygène, comme le système sanguin.
Les chercheurs ont donc pensé à exploiter un mécanisme spécifique de fonctionnement des bactéries, le quorum sensing, pour activer le gène qui augmente la résistance à l’oxygène seulement lorsque cela est nécessaire. Le quorum sensing est en effet un système de régulation de l’activité génique en fonction de la densité de la population mobile qui utilise des signaux chimiques libérés par les bactéries. Dans une autre étude, les chercheurs ont constaté que leur intuition était juste : « Lorsque l’intérieur de la tumeur présente une population bactérienne élevée, le signal est suffisamment fort pour activer le gène résistant à l’oxygène, garantissant que cela ne se produise pas trop tôt ».
Les prochaines étapes
Les chercheurs envisagent désormais de combiner les deux modifications dans une même bactérie, c’est-à-dire l’insertion du gène apparenté et le mécanisme de quorum sensing, pour vérifier lors d’une expérimentation préclinique si ces approches combinées peuvent effectivement produire les résultats escomptés contre le cancer. Cela reste pourtant un projet encore à l’état préliminaire, car nous ne sommes pas encore arrivés à la phase préclinique, qui représente le début de l’étude d’un nouveau traitement potentiel. Ce moment consiste en l’observation « de la façon dont le composé se comporte et de son niveau de toxicité sur un organisme vivant complexe : quelle est la voie d’administration, comment il est absorbé et ensuite éliminé ». À ce stade, les tests commencent généralement par des études in vitro sur des cultures mobiles, puis, si les résultats sont concluants, passent aux essais sur des animaux.