Des bactéries intestinales d’amphibiens et de reptiles éliminent complètement des tumeurs chez la souris

• Des chercheurs japonais de la JAIST ont réussi à éliminer complètement des tumeurs chez la souris en utilisant des bactéries intestinales d’amphibiens et de reptiles
• Une souche d’Ewingella americana isolée chez une rainette japonaise a obtenu une réponse complète (CR) à 100 % après une seule injection intraveineuse
• Cette bactérie a montré une efficacité supérieure à celle des anticancéreux existants en induisant à la fois une destruction directe des cellules cancéreuses et une activation du système immunitaire
• Elle ne s’accumule pas du tout dans les organes sains, et sa sécurité sans toxicité ni effets secondaires a été démontrée
• Son potentiel d’extension à divers cancers solides en fait un nouveau paradigme prometteur en traitement anticancéreux

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Aperçu de l’étude

• L’équipe de recherche de la JAIST a découvert qu’Ewingella americana, isolée de l’intestin de la rainette japonaise (Dryophytes japonicus), possède une puissante activité anticancéreuse
  • Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique internationale Gut Microbes
• Alors que les recherches existantes sur le microbiote intestinal se sont surtout concentrées sur des approches indirectes comme la modulation du microbiote ou la transplantation fécale,
  cette étude propose une nouvelle stratégie thérapeutique consistant à isoler et cultiver directement des bactéries individuelles, puis à les administrer par voie intraveineuse
• Au total, 45 espèces bactériennes ont été isolées à partir de la rainette japonaise, du triton à ventre de feu japonais (Cynops pyrrhogaster) et du lézard vert japonais (Takydromus tachydromoides), entre autres
  • Parmi elles, 9 espèces ont montré un effet antitumoral, et E. americana a présenté l’efficacité la plus remarquable

Efficacité thérapeutique remarquable

• Dans un modèle murin de cancer colorectal, une seule injection intraveineuse de E. americana a permis d’obtenir une réponse complète (CR) à 100 %
  • Un effet nettement supérieur à celui de l’anticorps anti-PD-L1 (inhibiteur de point de contrôle immunitaire) ou de la doxorubicine liposomale (anticancéreux)
  • Une différence statistiquement significative a été confirmée (p < 0.0001)

Mécanisme anticancéreux à double action

• E. americana exerce simultanément une action cytotoxique directe et une action d’activation immunitaire
  • Cytotoxicité directe : en tant que bactérie anaérobie facultative, elle s’accumule sélectivement dans l’environnement tumoral hypoxique et détruit directement les cellules cancéreuses
    • 24 heures après l’administration, le nombre de bactéries dans la tumeur avait augmenté d’environ 3 000 fois
  • Activation immunitaire : la présence de la bactérie attire des lymphocytes T, des lymphocytes B et des neutrophiles vers la zone tumorale
    • Des cytokines inflammatoires comme le TNF-α et l’IFN-γ sont sécrétées, amplifiant la réponse immunitaire et induisant la mort des cellules cancéreuses

Mécanisme d’accumulation spécifique aux tumeurs

• E. americana ne s’accumule pas du tout dans les organes sains et se regroupe sélectivement uniquement dans les tissus tumoraux
  • Environnement hypoxique : le manque d’oxygène de la tumeur favorise la prolifération bactérienne
  • Environnement immunosuppresseur : la protéine CD47 des cellules cancéreuses induit une immunosuppression locale qui permet la survie des bactéries
  • Structure vasculaire anormale : des vaisseaux perméables facilitent la pénétration des bactéries dans les tissus
  • Anomalies métaboliques : des métabolites spécifiques à la tumeur favorisent la croissance bactérienne

Excellente sécurité

• Demi-vie sanguine d’environ 1,2 heure, élimination complète en 24 heures
• Aucune bactérie détectée dans les organes sains tels que le foie, la rate, les poumons, les reins et le cœur
• Seule une légère réaction inflammatoire apparaît temporairement et revient à la normale en 72 heures
• Aucune toxicité chronique observée même après 60 jours de suivi à long terme

Orientations futures de la recherche

• Cette étude établit une preuve de concept pour un nouveau traitement anticancéreux utilisant des bactéries naturelles
• Plans à venir
  • Extension à d’autres types de cancer : vérification de l’efficacité dans le cancer du sein, le cancer du pancréas, le mélanome, etc.
  • Optimisation du mode d’administration : développement de méthodes d’administration plus sûres et plus efficaces, comme les doses fractionnées ou l’injection directe dans la tumeur
  • Recherche sur les thérapies combinées : exploration des effets synergiques avec les immunothérapies et chimiothérapies existantes
• Les chercheurs soulignent qu’une biodiversité encore inexplorée pourrait constituer une source de nouvelles technologies médicales

Explication des termes

• Bactérie anaérobie facultative : peut se développer avec ou sans oxygène, et prolifère sélectivement dans l’environnement hypoxique de la tumeur
• Réponse complète (CR) : état dans lequel la tumeur a complètement disparu aux examens diagnostiques après le traitement
• Inhibiteur de point de contrôle immunitaire : médicament qui bloque les signaux d’immunosuppression des cellules cancéreuses afin de permettre aux lymphocytes T d’attaquer les cellules tumorales
• CD47 : protéine de surface cellulaire qui émet un signal « ne me mangez pas », surexprimée lorsque les cellules cancéreuses échappent à l’attaque immunitaire

Financement de la recherche

• Subventions scientifiques de la Société japonaise pour la promotion de la science (JSPS) (23H00551, 22K18440)
• Programme JSPS J-PEAKS (JPJS00420230006)
• Programme de co-création d’écosystème startup de l’Agence japonaise pour la science et la technologie (JST) (JPMJSF2318)
• Programme JST SPRING (JPMJSP2102)