Des bactéries conçues pour détecter l’ADN des cellules cancéreuses

Ils sont comme des « gardiens » invisibles, capables d’intercepter l’ennemi efficacement et rapidement. Un groupe de scientifiques américains parie sur eux, qui ont conçu des bactéries capables de détecter la présence d’ADN tumoral dans un organisme vivant. Une innovation testée avec des résultats positifs chez la souris qui pourrait ouvrir la voie à de nouveaux biocapteurs de haute technologie capables d’identifier des infections, des tumeurs et d’autres maladies. Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego et un groupe de collègues australiens ont décrit la percée sur ‘Science’. Des bactéries comme celles-ci étaient auparavant conçues pour remplir diverses fonctions diagnostiques et thérapeutiques, mais n’avaient pas la capacité d’identifier des séquences d’ADN et des mutations spécifiques en dehors des cellules. Le nouveau projet – surnommé “Catch” – a été créé pour faire exactement cela.

La découverte

“Lorsque nous avons commencé il y a 4 ans, nous n’étions même pas sûrs qu’il était possible d’utiliser des bactéries comme capteur d’ADN de mammifères”, explique le responsable de l’équipe scientifique. Jeff Hasty, professeur à la UC San Diego School of Biological Sciences et à la Jacobs School of Engineering. “La détection des tumeurs gastro-intestinales et des lésions précancéreuses est une opportunité clinique passionnante pour appliquer cette invention.” On sait que les tumeurs libèrent leur ADN dans les environnements qui les entourent. De nombreuses technologies peuvent analyser l’ADN purifié en laboratoire, mais sont incapables de le détecter là où il est libéré. Les chercheurs ont conçu et testé des bactéries avec cette mission, en utilisant la technologie Crispr d’édition de gènes.

“De nombreuses bactéries peuvent absorber l’ADN de leur environnement, une capacité connue sous le nom de compétence naturelle”, a-t-il déclaré. Rob Cooper, co-auteur de l’étude, du Synthetic Biology Institute de l’UC San Diego. Hasty, Cooper et le médecin australien Dan Worthley ont collaboré à une application de cette idée au cancer colorectal. Ils ont commencé à formuler la possibilité de concevoir des bactéries déjà présentes dans le côlon en tant que nouveaux biocapteurs pouvant être déployés dans l’intestin pour détecter l’ADN libéré par cette tumeur.

L’équipe américano-australienne s’est concentrée surAcinetobacter baylyi – un candidat avec les bonnes qualités – en le concevant et en le testant comme un capteur pour identifier l’ADN de KRAS, un gène muté dans de nombreux types de cancer, et pour faire la distinction entre les versions mutées et normales. “C’était incroyable quand j’ai vu au microscope les bactéries qui avaient absorbé l’ADN de la tumeur. Les souris atteintes de tumeurs avaient développé des colonies bactériennes vertes qui avaient acquis la capacité de se développer sur des plaques d’antibiotiques”, a déclaré Wright.

Les prochaines étapes

Les chercheurs adaptent désormais leur stratégie de biodétection bactérienne à de nouveaux circuits et à différents types de bactéries pour détecter et traiter les cancers et les infections humaines. À l’avenir, réfléchissez Siddharth Mukherjeeprofesseur agrégé à l’Université de Columbia qui n’a pas participé à l’étude, “les maladies seront traitées et prévenues par des cellules, pas des pilules. Une bactérie vivante capable de détecter l’ADN dans l’intestin offre une formidable opportunité” de déployer “une sentinelle pour rechercher et détruire le cancer gastro-intestinal et bien d’autres”.

La nouvelle invention nécessite un développement et un raffinement supplémentaires, selon les scientifiques. L’équipe de l’UC San Diego continue d’optimiser cette stratégie avancée de biodétection. “Il y a un avenir où personne n’aura à mourir d’un cancer colorectal”, espère Worthley. “Nous espérons que ce travail aidera les bioingénieurs, les scientifiques et les futurs médecins dans la poursuite de cet objectif.”

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