Pendant près d'un demi-siècle, à compter des années 1890, William B. Coley a injecté des organismes streptocoques à des milliers de ses patients atteints d'un cancer inopérable au stade avancé de la maladie au Memorial Hospital de New York. Ça a marché. Dans la plupart des cas, la procédure a réduit leurs tumeurs et un patient a vécu 26 ans de plus avant de mourir d'une crise cardiaque. Mais plusieurs autres sont morts d'infection bactérienne.
Depuis lors, des recherches sont en cours sur les thérapies bactériennes du cancer. Des scientifiques du MIT et de l'Université de Californie à San Diego ont découvert un nouvel usage des bactéries: détecter le cancer plutôt que le traiter.
L'étude de l'équipe, publiée dans la revue Science Translational Medicine en mai, explique comment ils modifient génétiquement une souche de la bactérie E. coli, Nissle 1917, de sorte que, lorsqu'elle rencontre des tumeurs dans le foie, elle libère une enzyme luminescente qui apparaît dans les échantillons d'urine.
"Nous avons spécifiquement programmé ces probiotiques pour fabriquer une molécule qui changerait la couleur de votre urine pour indiquer la présence d'un cancer", déclare Tal Danino, l'un des principaux auteurs du journal.
Une carte mère utilisant des bactéries probiotiques programmables développées dans le laboratoire Bhatia. Les lignes bleues sont composées de points constitués de bactéries. (Tal Danino et Vik Muniz) Ils ont conçu Nissle 1917 - le même probiotique souvent utilisé dans le yogourt pour maintenir le tube digestif en mouvement - afin de produire une enzyme naturelle appelée lacZ lorsque des tumeurs sont présentes dans le foie. Ils ont également injecté à des souris de laboratoire une molécule à base de galactose et de luciférine, la protéine luminescente produite par les lucioles. La luciférine ne brille pas lorsqu'elle est liée au sucre, mais lorsqu'un cancer est présent, le lacZ rencontre les molécules et sépare le galactose de la luciférine. La luciférine brille alors et sort du corps dans les urines.
D'autres diagnostics du cancer ont utilisé des tests d'urine, en particulier pour les cancers de la vessie et de la prostate, mais ils ne sont pas répandus, car ils peuvent avoir une faible sensibilité - certains cancers leur sont manqués.
«Le signal que nous avons utilisé le plus souvent était un signal basé sur la luminescence qui pouvait être testé par un simple test de luciférase - imaginez un test de laboratoire ici - ou pourrait être simplifié pour être visuel», déclare Sangeeta Bhatia, l'un des principaux auteurs du document. et professeur de sciences de la santé, de génie électrique et d'informatique au MIT.
«Il existe un besoin clinique important pour la détection des métastases hépatiques aux stades précoces, car il existe de nombreuses méthodes pour les traiter aux stades précoces», explique-t-elle. Les taux de survie sont nettement plus élevés lorsque le cancer est détecté tôt. Ils ont décidé qu'une administration orale fonctionnerait mieux car la veine porte hépatique transporte les bactéries directement du tube digestif vers le foie. Nissle est assez commun pour pouvoir les commander sous forme liquide sur Amazon.
Le foie joue un rôle important dans la détection du cancer car de nombreux cancers majeurs, comme le sein et le cancer colorectal, s'y métastasent. C'est un indicateur crucial, mais également délicat, car il peut être difficile d'obtenir de bonnes images à l'aide de méthodes de détection traditionnelles, telles que les tomodensitogrammes ou les IRM.
"C'est également important parce que les bactéries se propagent naturellement dans le foie afin qu'elles puissent coloniser ces métastastes", déclare Bhatia. Selon le rapport, "lors de tests sur des souris atteintes d'un cancer du colon qui s'est propagé au foie, la bactérie probiotique a colonisé près de 90% des tumeurs métastatiques".
Bhatia et ses coéquipières cherchaient initialement à utiliser des bactéries comme traitement du cancer, mais elles ont changé de mode pour travailler sur la technique de diagnostic. Tout en continuant de penser au traitement des bactéries, ils affinent ce test.
«Nous travaillons à comprendre le trafic de ces probiotiques de l’intestin au foie et à déterminer quels autres types de cancers peuvent être utilisés avec cette approche», a déclaré Bhatia.
