Un échantillon d'urine suffit, des bactéries artificielles reconnaissent le cancer et le diabète

Ce qui ressemble à de la science-fiction est la réalité d'aujourd'hui. Les scientifiques ont réussi à concevoir des bactéries artificielles qui aideront à diagnostiquer le cancer ou le diabète à l'avenir. "Les biocapteurs sont capables d'étudier les biomarqueurs typiques pour détecter le cancer", écrivent les chercheurs dans "Science Translational Medicine".

Les bactéries détectent des biomarqueurs de maladies
Une équipe de recherche française a intégré la bactérie Escherichia coli génétiquement modifiée dans un système technique permettant d'identifier les signaux lisibles par un équipement de diagnostic. Pour cela, les bactéries ont été incrustées dans des perles d’hydrogel, comme le rapportent les chercheurs à Alexis Courbet du réseau Sys2Diag de l’organisme français de recherche CNRS et de la société Alcediag..

Les bactéries artificielles aident au diagnostic du cancer à l'aide de biomarqueurs. (Image: Andrea Damm / pixelio)

La bactérie a très bien fonctionné chez les patients diabétiques présentant une glycémie élevée dans l’échantillon d’urine. Ils ont donc déclenché un changement de couleur de l'échantillon, dû à une protéine fluorescente rouge. Selon les chercheurs, les bactéries détectrices sont aussi fiables que les bandelettes de test conventionnelles. Cette approche peut également être utile pour identifier des biomarqueurs typiques d’autres maladies. Cependant, pour le moment, la durée du processus est défavorable par rapport à d'autres procédures de diagnostic, car il faut 18 heures pour qu'un signal soit mesurable, écrivent Courbet et son équipe..

"Les biocapteurs constituent un vaste domaine de recherche dans lequel on investit beaucoup d'argent", rapporte Torsten Waldminghaus du Centre de microbiologie synthétique de l'Université de Marburg. Les résultats de l'équipe de recherche française pourraient être considérés comme un test de la méthode. "Ce n'est pas impressionnant par rapport aux méthodes conventionnelles." Selon Waldminghaus, un avantage décisif des biosenseurs est qu'ils sont très sensibles. Ceci est difficile à construire alors que la production de la bactérie est facile. "Ils se multiplient." Cela réduit les coûts et permet des opérations à grande échelle, telles que la détection d'explosifs sur des champs de mines.

Échantillon d'urine est suffisamment de bactéries pour détecter le cancer
Des chercheurs américains dirigés par Tal Danino du Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge ont réussi à produire une bactérie artificielle permettant de détecter les métastases hépatiques à l'aide d'un échantillon d'urine. Les métastases hépatiques, dues à des tumeurs d'autres organes, ont un bon pronostic, à condition qu'elles soient détectées tôt. Malheureusement, dans la pratique, ils sont souvent diagnostiqués tardivement car les méthodes de diagnostic par imagerie permettent souvent de détecter les métastases uniquement à un stade avancé..

Il existe des mesures, telles que la chirurgie locale ou l'ablation locale, que les médecins peuvent effectuer si la propagation de la maladie se limite au foie. Parce que le foie est capable de se régénérer, ces interventions sont tolérables. De nouvelles données montrent que ces patients ont un taux de survie plus élevé, ce qui explique pourquoi il est particulièrement nécessaire de diagnostiquer les métastases hépatiques le plus tôt possible ", explique Sangeeta Bhatia du MIT. Si la métastase est très grande, une opération peut ne pas être possible ou utile.

Les bactéries probiotiques peuvent identifier les tumeurs
Les chercheurs du MIT ont également eu recours à une souche de E. coli en tant que bactérie source. Ils ont choisi le probiotique E. coli Nissle 1917. Celui-ci a été génétiquement modifié pour produire l'enzyme bêta-galactosidase, qui clive une substance ajoutée aux molécules émettant de la lumière. Ceux-ci ont été facilement détectés dans des échantillons d'urine. De plus, les chercheurs savaient que certains types de bactéries préfèrent se multiplier dans les tumeurs cancéreuses, car elles fournissent de la nourriture et une protection contre le système immunitaire..

Des expériences menées sur des souris qui mangeaient artificiellement une bactérie E. coli modifiée avec leur nourriture ont révélé que celle-ci avait traversé la paroi intestinale et colonisé les tumeurs existantes dans le foie. Cependant, d'autres organes ou tissus hépatiques sains sont restés exempts de probiotiques modifiés. Dans les métastases hépatiques, les bactéries ont ensuite libéré l'enzyme qui clivait la substance injectée. Comme prévu, une molécule émettant de la lumière a été formée et peut être détectée dans l’échantillon d’urine par coloration rouge..

Comme le rapportent les chercheurs, il aurait également été prouvé que la bactérie était très fiable pour la poursuite des métastases provenant de tumeurs de l'intestin, du poumon, des ovaires ou du pancréas. Coli n’a été observé au cours de l’année suivant l’utilisation bactérienne chez la souris. (Ag)

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