Ingénierie de bactéries lactiques contre le cancer
Auteur / Autrice : | Elsa Fristot |
Direction : | Jérôme Bonnet |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Biologie Santé |
Date : | Inscription en doctorat le Soutenance le 08/12/2023 |
Etablissement(s) : | Université de Montpellier (2022-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : CBS - Centre de Biologie Structurale |
Equipe de recherche : Biologie synthétique | |
Jury : | Président / Présidente : Nathalie Bonnefoy |
Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Bonnet, Luis Bermudez-humaran, Sarah Lebeer, Pascal Hersen, Guillaume Cambray | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Luis Bermudez-humaran, Sarah Lebeer |
Mots clés
Résumé
En 1890, W. Coley concevait la toxine de Coley, première immunothérapie des cancers, un mélange de deux souches bactériennes inactivées, qui produisait une régression tumorale spectaculaire, mais dont les résultats étaient difficiles à reproduire faute de contrôle sur la dissémination. Nous savons aujourdhui que le micro-environnement hypoxique, nécrotique et immunosupprimé des tumeurs favorise la colonisation et la croissance de bactéries. Ces dernières années, des bactéries ont été génétiquement modifiées pour détecter et traiter plusieurs pathologies in vivo, notamment des infections, des troubles métaboliques et des maladies inflammatoires de l'intestin. Récemment, de nombreuses études ont été menées pour modifier les bactéries afin de traiter différents types de cancer. La stratégie des bactéries anti-cancer consiste à modifier génétiquement des bactéries afin de les faire reconnaître, coloniser et proliférer dans le microenvironnement tumoral et finalement produire des molécules thérapeutiques in situ de manière contrôlée. Un avantage potentiel de l'utilisation de bactéries comme cargo thérapeutique est de contrer les effets secondaires des traitements systémiques. Grâce au développement du génie génétique et de la biologie synthétique, les bactéries peuvent maintenant être programmées en micro-usines polyvalentes, pour produire différentes classes de molécules thérapeutiques de façon contrôlée notamment via limplémentation de biocapteurs. Actuellement la majorité des approches utilisent Escherichia coli Nissle 1917, une bactérie à gram-négatif modèle, mais immunogène, dont les capacités de sécrétion et de display ne sont pas optimales, limitant la quantité dagent thérapeutique produit et donc lefficacité thérapeutique chez lhumain. Mon projet de thèse consiste à valider lutilisation de Lactobacillus gasseri ATCC33323, souche probiotique bénéfique et résidente des muqueuses colorectales et vaginales, comme nouvelle plateforme pour traiter les tumeurs solides du cancer colorectal de manière ciblée. Comme l'ingénierie de précision de lactobacilles est présentement limitée par le manque de standardization, de caractérisation et daccès en open source de systèmes permettant un contrôle fiable de l'expression génétique, jai dans un premier temps construit une collection de d'outils génétiques pour contrôler les niveaux de transcription, de traduction et de sécrétion chez L. gasseri. Dans cette « boîte à outils » pour lingénierie de L. gasseri jai réalisé : i. Des protocoles optimisés permettant leur manipulation, ii. Un kit MoClo de clonage de vecteurs pour bactéries à gram-positif, iii. Une librairie combinatoire de promoteurs et RBS et iv. de nouveaux promoteurs inductibles compatibles avec des approches in vivo. Grâce aux outils développés, jai construit deux souches probiotiques recombinantes, L. gasseri ClyA (cytotoxique) et L. gasseri VHH-antiPDL1 (immunomodulatrice). Enfin afin de valider le potentiel de L. gasseri comme châssis pour développer de nouvelles BCT jai réalisé des essais de colonisation sur des modèles de tumeurs solides in vitro et in vivo. Jai démontré que la souche probiotique Lactobacillus gasseri ATCC33323 était capable de coloniser des tumeurs solides colorectales MC38 sur modèle murin par voie intra tumoral et intraveineuse.