Probiotiques génétiquement modifiés

L'intérêt du public pour les probiotiques est à la hausse, si la surabondance de publicités pour les yogourts probiotiques - ceux avec des doses ajoutées de bactéries bénéfiques - en est une preuve. Les scientifiques font entrer cette thérapie traditionnelle dans le 21e siècle en manipulant génétiquement les microbes pour renforcer leur effet sur le système immunitaire. Ils espèrent que les nouveaux bogues aideront à terme à traiter les maladies inflammatoires de l'intestin telles que la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse, ainsi que d'autres troubles résultant d'un système immunitaire hyperactif.

Avantages bactériens : La diapositive du bas montre une inflammation réduite dans le côlon d'une souris traitée avec des bactéries génétiquement modifiées. L'image du haut montre le côlon d'un animal non traité et l'image du milieu montre celui d'un animal traité avec des bactéries non modifiées.

Dans une recherche publiée aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , les scientifiques ont supprimé un gène de la bactérie Lactobacillus acidophilus, que l'on trouve couramment dans le yaourt. Mansour Mohamadzadeh , professeur agrégé de médecine à la Northwestern University, et ses collaborateurs avaient déjà montré que l'enzyme que ce gène fabrique augmente l'inflammation, une caractéristique déterminante de la maladie de Crohn et de la colite ulcéreuse. Mais la forme inchangée de la bactérie a également déclenché la production d'une molécule immunitaire bénéfique, l'IL-10m, qui aide à réguler le système immunitaire. Le but de l'ingénierie des microbes était de produire les effets bénéfiques sans les effets nocifs.

Lorsqu'elles sont administrées à des souris atteintes de colite et d'inflammation du côlon, les bactéries modifiées ont empêché la perte de poids et la diarrhée sanglante qui accompagne généralement cette maladie. De plus, les souris traitées avaient 90 pour cent moins d'inflammation dans leurs tissus du côlon que leurs homologues non traitées.

Bien que les aliments et les suppléments probiotiques constituent une énorme industrie, il n'est pas clair s'ils aident réellement à traiter la plupart des maladies gastro-intestinales. La recherche publiée aujourd'hui fait partie d'une tendance en microbiologie à explorer en détail les effets des probiotiques et les mécanismes qui les sous-tendent.

Le concept [des probiotiques] est merveilleux, mais les preuves de leur [efficacité] sont assez limitées, déclare Balfour Sartor, codirecteur du Center for Gastrointestinal Biology and Disease de l'Université de Caroline du Nord, qui n'était pas impliqué dans le nouveau étudier. Étant donné que les probiotiques sont considérés comme un aliment et non comme un médicament, ils ne sont pas réglementés par la Food and Drug Administration des États-Unis et ne nécessitent donc pas les tests cliniques de grande envergure que nécessitent les médicaments.

La maladie inflammatoire de l'intestin est l'un des principaux domaines d'intérêt pour le traitement probiotique, mais il y a vraiment peu de preuves directes que les probiotiques sont efficaces dans le traitement ou la prévention de la maladie de Crohn, dit Sartor. Certaines recherches suggèrent que deux formulations probiotiques différentes peuvent aider à prévenir la récurrence de la colite ulcéreuse, dit-il. Mais ce ne sont que deux des milliers de formulations.

Les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment les bactéries probiotiques influencent le système gastro-intestinal, mais des recherches antérieures suggèrent plusieurs mécanismes possibles. Les bactéries bénéfiques peuvent temporairement modifier le rapport entre les bonnes et les mauvaises bactéries qui habitent l'intestin, ou elles peuvent spécifiquement bloquer l'activité des mauvaises bactéries. Et les probiotiques semblent influencer le système immunitaire, en stimulant les cellules immunitaires protectrices ou en bloquant les activités néfastes des cellules immunitaires, explique Sartor.

L'équipe de Mohamadzadeh se concentre sur l'activité des cellules immunitaires. Les chercheurs ont examiné en détail les effets moléculaires des bactéries modifiées et ont découvert que la production de cellules immunitaires régulatrices, plutôt que de cellules immunitaires inflammatoires, était améliorée. Lorsque nous traitons des souris avec la nouvelle souche, nous voyons plus d'accumulation et de génération de cellules qui produisent des protéines régulatrices, qui attirent et génèrent des cellules T régulatrices, explique Mohamadzadeh. Les cellules T régulatrices, un type de cellule immunitaire, contrecarrent les effets des cellules immunitaires nocives qui attaquent les cellules tapissant l'intestin, dit-il.

Bien que la recherche soit prometteuse, Sartor prévient qu'il s'agit d'un énorme saut entre les modèles animaux et la maladie. Les traitements probiotiques n'ont pas toujours les mêmes effets chez les humains que chez les animaux, et il y a une grande différence entre montrer une protection dans les modèles animaux [en traitant les animaux avant l'apparition des symptômes] par rapport au traitement d'une maladie humaine en cours.

Mohamadzadeh dit qu'avant de commencer les tests cliniques, il prévoit d'étudier les rôles de plusieurs types de protéines de surface dans les bactéries modifiées, afin de déterminer lesquelles sont utiles et lesquelles sont nocives. Si les scientifiques peuvent identifier les molécules fabriquées par les bactéries qui aident à réguler le système immunitaire, ils pourraient peut-être développer des médicaments ayant un effet similaire. (Il est plus facile de modifier et d'administrer des doses contrôlées de composés chimiques que des bactéries vivantes, qui peuvent se comporter de manière imprévisible une fois ingérées.)

L'équipe de Mohamadzadeh explore également les probiotiques modifiés comme traitement du cancer du côlon. Dans des études préliminaires sur des souris conçues pour imiter le cancer du côlon, le traitement avec les bactéries modifiées a réduit de 90 % le nombre de polypes développés par les animaux. Nous avons observé en moyenne seulement trois petits polypes chez les souris traitées, contre environ 35 à 50, dit-il.

Il ajoute que la capacité des bactéries à réduire l'inflammation ne se limite pas à l'intestin ; les cellules régulatrices migrent dans tout le corps. Cela signifie que les microbes peuvent également aider à traiter d'autres maladies liées à l'inflammation, telles que la polyarthrite rhumatoïde et le psoriasis.

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