Des chercheurs de l'université de Californie à San Diego ont étudié ces dispositifs émettant des rayons ultraviolets (UV) et ont découvert que leur utilisation entraîne la mort des cellules et des mutations cancérigènes dans les cellules humaines. Ces appareils sont très répandus dans les s ... en savoir plus
L'ingénierie du microbiome pour guérir les maladies
Des E. coli fabriqués à partir d'échantillons de selles peuvent survivre suffisamment longtemps dans un environnement intestinal hostile pour permettre de traiter des maladies.
Des trillions de bactéries et d'autres micro-organismes résident dans l'intestin humain et peuvent avoir un impact sur une variété de maladies humaines chroniques, notamment l'obésité, le diabète de type 2, l'athérosclérose, le cancer, la stéatose hépatique non alcoolique et les maladies inflammatoires de l'intestin.
De nombreuses maladies sont associées à un déséquilibre ou à un dysfonctionnement du microbiome intestinal. Même dans les maladies qui n'impliquent pas le microbiome, la microflore intestinale constitue un point d'accès important qui permet de modifier de nombreux systèmes physiologiques.
La modification pour remédier à ces conditions, voire les guérir, a suscité un intérêt considérable, qui a conduit au développement de thérapies à base de bactéries vivantes (LBT). L'une des idées à la base des LBT est de concevoir des hôtes bactériens, ou châssis, pour produire des produits thérapeutiques capables de réparer ou de restaurer la fonction et la diversité microbiennes saines.
Les efforts actuels se sont principalement concentrés sur l'utilisation de souches bactériennes probiotiques des familles Bacteroides ou Lactobacillus ou Escherichia coli, utilisées depuis des décennies en laboratoire. Cependant, ces efforts ont largement échoué car les bactéries modifiées introduites dans l'intestin ne survivent généralement pas à ce qui est fondamentalement un environnement hostile.
L'incapacité à se greffer ou même à survivre dans l'intestin nécessite une réadministration fréquente de ces souches bactériennes et produit souvent des effets irréguliers, voire aucun effet. Le phénomène est peut-être plus apparent chez les personnes qui prennent des probiotiques, où ces bactéries bénéfiques sont incapables de rivaliser avec les micro-organismes natifs de l'individu et disparaissent en grande partie rapidement.
"L'absence de prise de greffe limite considérablement l'utilisation des LBT pour les maladies chroniques en vue d'un effet curatif ou pour étudier des fonctions spécifiques du microbiome intestinal", a déclaré Amir Zarrinpar, MD, PhD, professeur adjoint de médecine à la faculté de médecine de l'UC San Diego et gastro-entérologue à l'UC San Diego Health. "Les essais publiés sur l'homme utilisant des LBTs modifiés ont démontré leur innocuité, mais doivent encore démontrer l'inversion de la maladie. Nous pensons que cela peut être dû à des problèmes de colonisation."
Dans une étude de preuve de concept, publiée dans le numéro en ligne de Cell du 4 août 2022, Zarrinpar et ses collègues de la faculté de médecine de l'Université de Californie à San Diego indiquent qu'ils ont surmonté cet obstacle en utilisant des bactéries indigènes chez les souris comme châssis pour délivrer des transgènes capables d'induire des changements thérapeutiques persistants et potentiellement même curatifs dans l'intestin et d'inverser les pathologies.
Grâce à cette méthode, le groupe a découvert qu'il pouvait fournir une thérapie à long terme dans un modèle murin de diabète de type 2.
"En théorie, les bactéries indigènes sont déjà adaptées au maximum à l'environnement luminal", a déclaré M. Zarrinpar. "Elles contournent ainsi presque tous les obstacles à la greffe et constituent un châssis idéal pour l'administration de médicaments."
Dans l'étude, l'équipe de recherche a montré qu'elle pouvait prendre une souche d' E. coli native de l'hôte et la modifier pour qu'elle exprime des transgènes qui affectent sa physiologie, comme la glycémie. Les bactéries natives modifiées ont ensuite été réintroduites dans l'intestin de la souris.
Selon M. Zarrinpar, après un seul traitement, les bactéries natives modifiées se sont implantées dans l'intestin pendant toute la durée de vie des souris traitées, ont conservé leur fonctionnalité et ont induit une meilleure réponse glycémique pendant des mois. Les chercheurs ont également démontré qu'une ingénierie bactérienne similaire peut être réalisée dans la bactérie E. coli native de l'homme.
"Ces travaux constituent une étape passionnante dans la démonstration que les thérapies bactériennes vivantes peuvent être utilisées pour traiter, voire guérir, des maladies chroniques", a déclaré le premier auteur de l'étude, Baylee Russell, actuellement étudiante diplômée à l'université de Harvard.
"En principe, la thérapeutique bactérienne vivante peut être une option relativement non invasive, à faible risque et rentable pour traiter un certain nombre de maladies. Elle mérite d'être explorée davantage. Il y a encore beaucoup de travail à faire, mais il sera passionnant de voir cette technologie se développer dans les années à venir."
Selon M. Zarrinpar, la réticence de certains groupes à utiliser des bactéries indigènes non domestiquées plutôt que des souches de laboratoire bien connues est motivée par l'hypothèse qu'elles sont difficiles à cultiver et à modifier, bien que les auteurs de l'étude notent que des études récentes ont démontré qu'elles peuvent être modifiées de manière plus cohérente à l'aide de nouvelles méthodes.
"Aucune des étapes individuelles que nous avons utilisées ou décrites n'est particulièrement difficile, mais en combinaison, elles sont nouvelles. Ensemble, elles démontrent clairement que nous pouvons accomplir ce qui n'a pas encore été réalisé avec d'autres approches de biologie synthétique", a déclaré Zarrinpar. "C'est-à-dire la manipulation fonctionnelle de l'environnement intestinal luminal pour créer des effets physiologiques persistants."
- bactéries
- Mikrobiome
-
Actualités
Les plastiques, désormais omniprésents dans le monde moderne, sont devenus une menace croissante pour la santé humaine et environnementale. Partout dans le monde, les preuves de la pollution plastique s'étendent des sacs d'épicerie dans les grands fonds marins aux microplastiques dans nos a ... en savoir plus
Comment les changements de la durée du jour modifient le cerveau et le comportement ultérieur
Les changements saisonniers de la lumière - des jours plus longs en été, plus courts en hiver - sont depuis longtemps associés aux comportements humains, affectant tout, du sommeil et des habitudes alimentaires à l'activité cérébrale et hormonale. Le trouble affectif saisonnier (TAS) en est ... en savoir plus
- 1L'ordinateur quantique résout l'énigme des protéines
- 2Quel âge a votre cerveau, vraiment ?
- 3Des chercheurs transforment des cellules cancéreuses en types de cellules moins nocives
- 4Un gène anti-vieillissement permet de reculer l'âge du cœur de 10 ans
- 5Un gagnant-gagnant pour les communautés cellulaires : Les cellules qui coopèrent vivent plus longtemps
- 6Interroger la progression de la maladie et les processus cellulaires avec TIGER : in vivo et de manière non invasive
- 7Découverte d'un catalyseur pour fabriquer des peintures, des revêtements et des couches renouvelables
- 8La consommation d'huile d'olive extra vierge pendant la grossesse augmente le niveau d'antioxydants dans le lait maternel et chez la progéniture
- 9L'accumulation de fer dans le cerveau est liée à un risque accru de troubles du mouvement
- 10La consommation de fast-food est liée aux maladies du foie
- L'intelligence artificielle améliore l'efficacité de l'édition du génome
- La chimie de la momification
- Éviter l'épuisement des globules blancs
- Les aliments ultra-transformés pourraient être liés à un risque accru de cancer
- L'obésité en milieu de vie est liée à un risque accru de fragilité à un âge ...
- Système à commande vocale pour une manipulation mains libres et plus sûre de l'ADN
- Une start-up veut ramener un oiseau disparu à la vie
- Pourquoi les pères âgés transmettent davantage de mutations génétiques à leur progéniture
- Des chimistes sont les premiers à synthétiser une molécule d'origine océanique qui pourrait combattre la maladie de Parkinson.
- Dans les cellules, les vernis à ongles séchants émettant des UV endommagent l'ADN et provoquent des mutations.