Une équipe de scientifiques Amherst-Ernest Pharmaceuticals de l'Université du Massachusetts a réalisé des progrès « passionnants » et respectueux des patients dans le développement d'une thérapie bactérienne non toxique, BacID, pour administrer des médicaments anticancéreux directement dans les tumeurs. Cette technologie émergente est prometteuse pour un traitement très sûr et plus efficace des cancers avec des taux de mortalité élevés, notamment le cancer du foie, des ovaires et du sein métastatique.
Les essais cliniques avec des patients atteints de cancer participants devraient commencer en 2027. « C'est passionnant car nous disposons désormais de tous les éléments essentiels pour obtenir un traitement bactérien efficace contre le cancer », déclare Neil Forbes, auteur principal de la recherche publiée récemment dans la revue Thérapie moléculaire et professeur de génie chimique à l'UMass Amherst.
« Ce que nous essayons de faire, c'est de libérer le potentiel de traitement des cancers à un stade avancé », ajoute l'auteur principal Vishnu Raman, qui a obtenu son doctorat. dans le laboratoire Forbes de l'Institut UMass Amherst pour les sciences de la vie appliquées (IALS). « Les bactéries abritent naturellement les tumeurs et, parce que ce traitement est très ciblé, il peut traiter certains cancers sans les effets secondaires graves que l'on observerait avec d'autres thérapies administrées systématiquement, comme la chimiothérapie. »
Les nouvelles découvertes sont le point culminant de plus d'une décennie de recherche menée par Raman, directeur scientifique d'Ernest Pharmaceuticals, une startup IALS cofondée par Raman, Forbes et le co-auteur Nele Van Dessel, une bio-ingénieure qui a développé le système d'administration bactérien comme chercheur postdoctoral au Forbes Lab.
L’équipe a peaufiné le développement de souches non toxiques de Salmonella génétiquement modifiées pour cibler les tumeurs, puis contrôler la libération de médicaments anticancéreux à l’intérieur des cellules cancéreuses. En plus d’épargner les tissus sains des dommages, cette plate-forme de traitement du cancer est capable de fournir des traitements bien supérieurs à la dose administrée, car les bactéries simples à fabriquer se développent de manière exponentielle dans les tumeurs.
Nous nous sommes concentrés sur la façon de rendre cette variété vraiment sûre et conviviale. Les mesures de génie génétique que nous avons prises ont rendu cette variété au moins 100 fois plus sûre que tout ce qui a été essayé dans le passé. »
Vishnu Raman, auteur principal
Dans cette souche d'administration de troisième génération, Raman a trouvé un moyen de contrôler le moment où la bactérie, après avoir été injectée par voie intraveineuse, envahit les cellules cancéreuses et délivre le traitement. Cela a grandement amélioré la capacité de cibler les tumeurs avec des concentrations plus élevées de traitement médicamenteux, tout en rendant le traitement beaucoup plus sûr. « Dans la souche de première génération, nous comptions essentiellement sur le cerveau de la bactérie pour trouver la tumeur et délivrer le Mais nous ne pouvions pas contrôler exactement le moment où cela se produisait, il y avait donc des risques associés à l'invasion de cellules saines, ainsi qu'à l'élimination prématurée des bactéries avant qu'elles ne colonisent les tumeurs, et nous voulions atténuer ces deux risques », explique Raman.
Dès le début de la recherche, les scientifiques ont découvert que ce sont les flagelles bactériens – une partie de la cellule qui facilite le mouvement – qui permettent aux bactéries d’envahir les cellules cancéreuses. Ils ont donc conçu un circuit génétique dans la bactérie qui active la production de flagelles avec une simple dose d'aspirine en vente libre. Sans l’activation fournie par l’acide salicylique, le produit métabolique actif dans le sang après qu’une personne ait pris une aspirine, les bactéries restent dormantes dans la tumeur.
« L'un des éléments essentiels de cette technologie est l'activation contrôlée des flagelles », explique Raman. « Et l'autre élément essentiel est qu'une fois que les bactéries pénètrent dans les cellules cancéreuses, nous les avons conçues avec un circuit suicide. Elles se rompent donc d'elles-mêmes et délivrent la thérapie à l'intérieur de la cellule cancéreuse. »
Lors de recherches précliniques sur des modèles murins, la bactérie est injectée par voie intraveineuse. « Cela se propage partout, mais le système immunitaire élimine ensuite rapidement les bactéries atténuées des tissus d'organes sains en deux jours. Les bactéries continuent de se développer de manière exponentielle uniquement dans les tumeurs pendant cette période. Le troisième jour, nous administrons une dose en vente libre. d'aspirine pour inciter les bactéries à envahir les cellules cancéreuses, puis à administrer le traitement », explique Raman.
« Nous voulions rendre les choses aussi simples que possible », ajoute-t-il. « Le patient pouvait donc recevoir la perfusion et trois jours plus tard, à la maison, il lui suffisait de prendre une dose orale d'aspirine. »
L’équipe se concentre désormais sur la mise en place du processus d’obtention de l’approbation réglementaire pour commencer les essais cliniques.
« Nous avons constaté une forte croissance dans le domaine du traitement microbien du cancer », déclare Raman, « et nous sommes fiers d'être à l'avant-garde dans ce domaine. »
