En développant une nouvelle approche anticancéreuse, les chercheurs new-yorkais marchent dans les pas d’un médecin, new-yorkais lui-aussi, qui officiait à la fin du 19^ème siècle. A l’époque, des études menées auprès de patients atteints de sarcomes semblaient indiquer qu’une réaction bénéfique (mais insuffisante) était observée lorsque des bactéries étaient injectées au niveau de la tumeur. Il manquait alors aux médecins de nombreuses informations fondamentales pour expliquer ce qu’ils parvenaient à observer. Avec plus de cent années de connaissances accumulées sur le fonctionnement du système immunitaire, ses relations avec les cellules tumorales, sur la biologie des bactéries et sur les techniques de manipulation génétique, les chercheurs sont aujourd’hui bien mieux armés pour envisager une approche plus précise et efficace.

En l’occurrence, les chercheurs de l’Université de Columbia ont voulu exploiter une tendance des bactéries à se développer préférentiellement dans un microenvironnement pauvre en oxygène et partiellement nécrosé : le cœur des tumeurs. Sur cette base, ils ont modifié drastiquement une souche de bactéries non pathogènes (les fameuses Escherichia coli) pour leur faire produire deux protéines aux rôles stratégiques : la première est capable de reconnaitre et de bloquer la protéine CD47 exprimée par de nombreuses cellules cancéreuses pour empêcher certaines cellules immunitaires de les manger ; la seconde, une toxine qui, lorsqu’elle est présente en quantité suffisante dans le milieu, parvient à attaquer la membrane des bactéries et à les détruire.

Expérimentées dans un modèle murin de lymphome, ces bactéries se multiplient activement dans les zones tumorales denses. Quand leur population est importante, la concentration de toxine détruit la quasi-totalité des bactéries qui libèrent ainsi les stocks de protéine « anti-CD47 ». En bloquant le message porté par les cellules tumorales environnantes, cette protéine ouvre la porte aux cellules du système immunitaire inné qui digèrent les cellules tumorales et peuvent ainsi activer d’autres cellules immunitaires susceptibles d’organiser une défense plus solide. De leur côté, les débris bactériens fournissent des signaux favorables à cette mise en mouvement du système immunitaire. Les résultats obtenus dans cette étude préclinique sont remarquables : non seulement les tumeurs principales régressent efficacement, mais l’effet est aussi observé sur des tumeurs qui émergeaient à distance de ce site. Cet effet dit « abscopal » a d’ailleurs été confirmé par les chercheurs dans plusieurs modèles de tumeurs métastatiques.

Des travaux supplémentaires sont actuellement en cours pour réussir à contrôler l’éventuelle toxicité de l’approche. De nouveaux résultats positifs pourraient ouvrir des perspectives cliniques dans les années à venir.

R.D.

Source : Chowdhury, S. et al; Programmable bacteria induce durable tumor regression and systemic antitumor immunity ; Nature Medicine; 3 juillet 2019