Impression d’artiste de bactéries magnétiques se glissant à travers les parois d’un vaisseau sanguin.
Les scientifiques qui cherchent à exploiter les capacités anticancéreuses des bactéries ont fait une avancée impressionnante, en démontrant comment des formes magnétiques de ces micro-organismes peuvent être propulsées dans les tumeurs. Il s’agit en soi d’une percée prometteuse, mais grâce à des techniques d’ingénierie avancées, l’équipe à l’origine de cette technologie espère renforcer encore ses effets anti-tumoraux.
L’étude a été réalisée à l’ETH Zurich en Suisse et s’appuie sur des travaux antérieurs qui ont démontré que les bactéries Magnetospirillum, qui contiennent naturellement des particules d’oxyde de fer, peuvent être contrôlées par des champs magnétiques. En 2020, les scientifiques ont utilisé cette technique pour contrôler le flux des liquides entourant les bactéries en laboratoire, les transformant effectivement en micropompes magnétiques.
Ils ont alors envisagé la possibilité de les utiliser pour administrer des médicaments dans l’organisme, en les dirigeant vers l’endroit souhaité dans la circulation sanguine. Mais sortir de la circulation sanguine et pénétrer dans les tissus tumoraux ne se fait pas comme si l’on sautait d’un train. Les parois des vaisseaux sanguins sont des barrières denses composées de cellules, et ce n’est qu’en se faufilant dans les espaces étroits mais fluctuants entre ces cellules que certaines molécules peuvent passer.
Les scientifiques ont injecté des bactéries Magnetospirillum à des souris et, grâce à un champ magnétique rotatif, ont montré qu’elles pouvaient renforcer leur capacité à se faufiler à travers ces espaces temporaires dans les parois des vaisseaux. Cela leur a permis de pénétrer dans la tumeur et, à partir de là, les bactéries ont pu se déplacer dans la tumeur de leur propre chef.
« Nous utilisons également la locomotion naturelle et autonome de la bactérie », a déclaré Simone Schürle, qui a dirigé l’étude. « Une fois que les bactéries ont traversé la paroi du vaisseau sanguin et qu’elles se trouvent dans la tumeur, elles peuvent migrer de manière autonome en profondeur à l’intérieur de celle-ci. »
Dans les expériences de culture cellulaire, l’équipe a attaché aux bactéries de petites sphères de substances grasses appelées liposomes. L’objectif était de simuler le fonctionnement de la technologie en tant que méthode d’administration de médicaments, dans laquelle la charge serait chargée dans les liposomes et libérée dans la tumeur. Ces expériences ont montré que les bactéries réussissent à transporter ces liposomes dans les tissus cancéreux.
L’utilisation de bactéries comme vecteurs d’administration de médicaments anticancéreux est une idée qui a été explorée ailleurs, avec des résultats prometteurs. Au début de cette année, une équipe de l’université Columbia a démontré qu’une forme de bactérie modifiée pouvait se cacher du système immunitaire suffisamment longtemps pour produire une toxine antitumorale, réduisant ainsi les tumeurs chez les modèles de souris. Schürle a des aspirations similaires.
« Nous pensons pouvoir utiliser notre approche d’ingénierie pour accroître l’efficacité de la thérapie bactérienne contre le cancer », dit-elle.
Les possibilités incluent l’ingénierie de formes d’E.coli, qui n’est pas magnétique mais qui est actuellement étudiée comme bactérie thérapeutique pour le traitement du cancer. S’il était possible de la rendre magnétique, des champs magnétiques pourraient être utilisés pour l’envoyer vers les tumeurs situées au plus profond de l’organisme afin de déclencher des effets anticancéreux.
