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Synopsis : Biotechnologie
Les bactéries vainquent les tumeurs
Les infections entraînent le système immunitaire à détruire les cellules cancéreuses
Le contexte: De nombreux cliniciens et chercheurs tentent de traiter le cancer sans recourir à la chimiothérapie et à la radiothérapie débilitantes. Mais même les médicaments miracles, qui ciblent spécifiquement les cellules cancéreuses, ont de graves effets secondaires. Une meilleure option peut être d'entraîner le système immunitaire d'un patient à attaquer les tumeurs. Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université Johns Hopkins, dirigés par Bert Vogelstein, ont découvert que les bactéries sont prometteuses comme moyen d'amorcer le système immunitaire et pourraient être utilisées pour traiter le cancer du foie, des poumons et du pancréas.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de février 2005
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Méthodes et résultats : Des animaux atteints de tumeurs cancéreuses ont reçu une injection de bactéries qui se développent dans les centres privés d'oxygène des tumeurs solides et meurent dans des tissus sains et oxygénés. Les chercheurs espéraient que les bactéries détruiraient les tumeurs de l'intérieur vers l'extérieur, laissant un bord extérieur de cellules cancéreuses qui pourraient être plus facilement traitées avec des thérapies standard. Les bactéries ont fait exactement cela. Cependant, les chercheurs ont également découvert que l'infection incitait fréquemment le système immunitaire du sujet à reconnaître le cancer et à l'attaquer. Chez 23 des 70 animaux testés, cette réponse immunitaire a détruit les restes de la tumeur sans thérapie supplémentaire. Même après la disparition des infections bactériennes, le système immunitaire des animaux a attaqué les cellules cancéreuses nouvellement injectées du type traité avec succès. Le traitement a eu des effets similaires chez les souris et les lapins, ce qui rend plausible qu'il puisse également fonctionner chez d'autres espèces, y compris les humains.
Pourquoi est-ce important: Le traitement idéal contre le cancer, tel qu'on l'imagine actuellement, tuerait les cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines. La méthode des chercheurs de Hopkins va encore plus loin, en préparant le système immunitaire à vaincre les cellules cancéreuses laissées pour compte après la destruction d'une tumeur. Jusqu'à présent, la thérapie bactérienne ne semble pas avoir les effets secondaires associés aux traitements anticancéreux actuels. Bien sûr, de nombreux traitements prometteurs chez les animaux ont déçu les tests humains. Mais si la thérapie s'avère sûre et efficace pour les humains, les patients cancéreux pourraient envisager des traitements beaucoup plus efficaces et confortables à l'avenir.
Source : Agrawal, N. et al. 2004. La thérapie bactériolytique peut générer une puissante réponse immunitaire contre les tumeurs expérimentales. Actes de l'Académie nationale des sciences 101 : 15172-15177.
Problème dans la centrale électrique de la cellule
Les maladies du vieillissement sont liées à un gène des mitochondries
Le contexte: Si vous souffrez d'hypertension artérielle, vous êtes plus susceptible d'être obèse et d'avoir un taux de cholestérol élevé et une foule d'autres problèmes de santé. Des preuves récentes suggèrent que l'obésité empêche les cellules du corps de réagir correctement à la glycémie, ce qui conduit au diabète. Cependant, pourquoi ces conditions sont associées à l'hypertension artérielle est encore mal comprise. Une équipe de chercheurs de l'Université de Yale et de la State University of New York Upstate Medical University a cherché une réponse en génétique et en a trouvé une dans les mitochondries. La plupart des cellules contiennent des centaines de mitochondries, des structures en forme de bâtonnets qui sont apparues il y a des milliards d'années lorsqu'une cellule a englouti une bactérie mais ne l'a pas détruite. Désormais, les descendants de la bactérie aident les cellules du corps à convertir les aliments en énergie.
Méthodes et résultats : Frederick Wilson de Yale et ses collègues ont étudié une famille avec une incidence élevée de maladies associées à l'hypertension et ont suivi l'hérédité chez 142 parents de sang sur quatre générations. Après avoir ajusté les différences d'âge, de poids et d'utilisation de médicaments, les chercheurs ont trouvé un modèle clair d'hérédité. Toutes les conditions descendaient par la lignée maternelle, indiquant que le gène coupable était mitochondrial. (Les mitochondries d'une personne dérivent de celles initialement présentes dans l'ovule et ont leur propre ADN semblable à une bactérie.) Une séquence complète du génome mitochondrial des membres de la famille affectés a révélé 14 différences par rapport aux séquences standard. Treize avaient été signalés auparavant comme n'ayant aucun impact. Le 14e était nouveau et correspondait à un gène pour un ARN de transfert, une molécule essentielle à la construction de protéines. En fait, le gène est constant chez les animaux, les champignons, les plantes et même les bactéries.
Pourquoi est-ce important: Dans un contexte bruyant d'études montrant comment les maladies cardiaques, la dépression et d'autres maladies complexes peuvent être attribuées aux petits effets de nombreux gènes, les recherches de Wilson et de ses collègues montrent qu'un seul gène peut être lié à de nombreuses affections associées à la maladie. Plus important encore, la recherche attribue la responsabilité de plusieurs maladies aux mitochondries, dont la fonction décline avec l'âge. Ceux qui recherchent la fontaine de jouvence, ou qui espèrent simplement conjurer les ravages de la vieillesse, peuvent bénéficier d'études plus approfondies sur ces vestiges d'anciennes bactéries.
Source : Wilson, F.H. et al. 2004. Un groupe de défauts métaboliques causés par une mutation dans un ARNt mitochondrial. Sciences 306 : 1190-1194.
Les cellules souches embryonnaires rendues faciles ?
Une technique de création de cellules souches peut être moins laborieuse et moins controversée
Le contexte: Si vous souffrez d'hypertension artérielle, vous êtes plus susceptible d'être obèse et d'avoir un taux de cholestérol élevé et une foule d'autres problèmes de santé. Des preuves récentes suggèrent que l'obésité empêche les cellules du corps de réagir correctement à la glycémie, ce qui conduit au diabète. Cependant, pourquoi ces conditions sont associées à l'hypertension artérielle est encore mal comprise. Une équipe de chercheurs de l'Université de Yale et de la State University of New York Upstate Medical University a cherché une réponse en génétique et en a trouvé une dans les mitochondries. La plupart des cellules contiennent des centaines de mitochondries, des structures en forme de bâtonnets qui sont apparues il y a des milliards d'années lorsqu'une cellule a englouti une bactérie mais ne l'a pas détruite. Désormais, les descendants de la bactérie aident les cellules du corps à convertir les aliments en énergie.
Méthodes et résultats : Frederick Wilson de Yale et ses collègues ont étudié une famille avec une incidence élevée de maladies associées à l'hypertension et ont suivi l'hérédité chez 142 parents de sang sur quatre générations. Après avoir ajusté les différences d'âge, de poids et d'utilisation de médicaments, les chercheurs ont trouvé un modèle clair d'hérédité. Toutes les conditions descendaient par la lignée maternelle, indiquant que le gène coupable était mitochondrial. (Les mitochondries d'une personne dérivent de celles initialement présentes dans l'ovule et ont leur propre ADN semblable à une bactérie.) Une séquence complète du génome mitochondrial des membres de la famille affectés a révélé 14 différences par rapport aux séquences standard. Treize avaient été signalés auparavant comme n'ayant aucun impact. Le 14e était nouveau et correspondait à un gène pour un ARN de transfert, une molécule essentielle à la construction de protéines. En fait, le gène est constant chez les animaux, les champignons, les plantes et même les bactéries.
Pourquoi est-ce important: Dans un contexte bruyant d'études montrant comment les maladies cardiaques, la dépression et d'autres maladies complexes peuvent être attribuées aux petits effets de nombreux gènes, les recherches de Wilson et de ses collègues montrent qu'un seul gène peut être lié à de nombreuses affections associées à la maladie. Plus important encore, la recherche attribue la responsabilité de plusieurs maladies aux mitochondries, dont la fonction décline avec l'âge. Ceux qui recherchent la fontaine de jouvence, ou qui espèrent simplement conjurer les ravages de la vieillesse, peuvent bénéficier d'études plus approfondies sur ces vestiges d'anciennes bactéries.
Source : Wilson, F.H. et al. 2004. Un groupe de défauts métaboliques causés par une mutation dans un ARNt mitochondrial. Sciences 306 : 1190-1194.