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Un vaccin contre les tumeurs administré par voie orale est prometteur

biothechnologie 10 mai 2022

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Dans une nouvelle étude, une équipe de recherche dirigée par les professeurs Nie Guangjun et Zhao Xiao du National Center for Nanoscience and Technology (NCNST) de l’Académie chinoise des sciences a démontré que des bactéries administrées par voie orale peuvent être un vecteur de vaccin efficace pour sécréter de petites vésicules membranaires dans l’intestin, en tant que vaccin contre les tumeurs pour lutter contre le cancer.

De petites vésicules membranaires dans l’intestin

Par rapport à la vaccination, les vaccins oraux sont beaucoup plus faciles à prendre, et surtout moins coûteux. Plus important encore, les vaccins oraux activent la réponse immunitaire adaptative de l’organisme en stimulant les cellules immunitaires de l’intestin, qui est le plus grand organe immunitaire.

Par conséquent, ces vaccins pourraient générer de fortes réponses immunitaires. Cependant, le système des vaccins oraux est encore très limité. Le développement d’un vaccin anti-tumoral administré par voie orale se heurte à deux obstacles majeurs. L’un est l’environnement difficile du tube digestif, et l’autre est la barrière épithéliale intestinale.

Un robot bactérien basé sur des E. coli

Pour surmonter ces difficultés, les chercheurs ont mis au point un robot bactérien contrôlé par un sucre oral pour produire un vaccin contre les tumeurs dans l’intestin. Ils ont conçu un robot bactérien basé sur des E. coli génétiquement modifiés qui peuvent sécréter des vésicules de la membrane externe (OMV) portant des antigènes tumoraux sous l’induction de l’arabinose, un sucre à cinq carbones largement présent dans la nature.

En tant que médiateur naturel de l’interaction entre le microbiote intestinal et le système immunitaire de l’organisme, les OMV, associées à des antigènes tumoraux, peuvent pénétrer efficacement dans le mucus intestinal et la barrière épithéliale et être absorbées par les cellules présentatrices d’antigènes dans la lamina propria, une couche spéciale de la muqueuse intestinale.

Il active de fortes réponses immunitaires antitumorales

Au final, ce système de vaccin oral active de fortes réponses immunitaires antitumorales et des effets de mémoire immunitaire dans de multiples modèles précliniques de tumeurs. « Au départ, un rapport d’entérite bactérienne par contamination alimentaire a attiré notre attention. Si les bactéries pathogènes peuvent franchir les barrières biologiques et provoquer une réponse immunitaire, les bactéries artificielles devraient être capables de surmonter l’environnement gastro-intestinal complexe. »

« Inspirés par cette hypothèse, nous avons commencé à essayer d’utiliser des robots bactériens pour administrer des vaccins par voie orale », a déclaré le professeur Zhao. « Cependant, les bactéries sont trop grosses pour pénétrer dans l’épaisse couche de mucus et la barrière épithéliale intestinale et atteindre les cellules immunitaires de la lamina propria. Heureusement, de nombreuses études ont démontré que les OMV libérés par les bactéries intestinales sont impliqués dans la régulation immunitaire de l’organisme. »

Ce robot peut produire des vaccins contre plusieurs tumeurs

« Ce travail montre que ce robot bactérien oral peut produire de manière contrôlable des vaccins contre plusieurs tumeurs chez les souris à l’aide de la technologie du génie génétique. Qui plus est, il peut être utilisé comme une plateforme de livraison et d’affichage d’antigènes pour prévenir d’autres maladies telles que la contagion. Il est très prometteur pour le développement futur des vaccins oraux », a déclaré le professeur Nie.

Cette recherche a été publiée dans Nature Biomedical Engineering.

Source : Chinese Academy of Sciences
Crédit photo : iStock