Détecter (et même soigner) le cancer avec des bactéries

Le cancer hépatique est l'un des cancers les plus difficiles à détecter, mais Tal Danino, chercheur en biologie synthétique, a eu une idée de génie en se demandant: Et si on pouvait créer une bactérie probiotique comestible programmée à trouver des tumeurs du foie ? Son idée visionnaire se base sur un concept que l'on commence seulement à appréhender : le mécanisme de la détection du quorum effectué par les bactéries, à savoir leur capacité à effectuer quelque chose ensemble dès qu'elles atteignent une masse critique. Dans son exposé pour TED, Danino explique comment fonctionne la détection du quorum et comment des bactéries intelligentes et œuvrant de concert pourraient un jour révolutionner le traitement du cancer.

Vous ne le réalisez peut-être pas,

mais il y a plus de bactéries en vous
que d'étoiles dans toute la galaxie.

Nous sommes habités
par un univers bactérien

qui fait partie intégrante de notre santé

et nos technologies évoluent si vite

qu'aujourd'hui, nous pouvons programmer
ces bactéries, comme des ordinateurs.

Ce diagramme,

qui a l'air d'une tactique
sportive, je sais,

schématise la première programmation
de bactéries que j'ai développée.

Et comme quand on écrit un logiciel,
on peut imprimer et écrire l'ADN

selon différents algorithmes
et programmes dans la bactérie.

Ce programme-ci produit
des protéines fluorescentes

à un certain rythme

et génère une petite molécule

qui permet aux bactéries de communiquer
et de se synchroniser,

comme vous le voyez dans ce film.

La colonie grandissante de bactéries
que vous voyez ici

est de la largeur d'un cheveu.

Ce qu'on ne voit pas,
c'est notre programme génétique

qui ordonne à chacune des bactéries
de produire de petites molécules

et ces molécules voyagent
entre les milliers de bactéries

leur disant quand démarrer ou s'arrêter.

Les bactéries se synchronisent
plutôt bien à cette échelle,

mais comme la molécule qui les synchronise
voyage à une certaine vitesse,

dans le cas de colonies plus grandes,
on obtient des vagues de mouvement

entre les bactéries qui sont éloignées
les unes des autres ;

vous pouvez voir ces vagues se déplacer
de droite à gauche sur l'écran.

Notre programme génétique repose
sur un phénomène naturel:

la détection du quorum,

où les bactéries se coordonnent ou
deviennent virulentes

dès qu'elles atteignent
une densité critique.

Ce film illustre en pratique
la détection du quorum.

On y voit une colonie grandissante
qui commence seulement à briller

quand elle atteint une densité critique.

Notre programme génétique

entretient la production coordonnée
de ces protéines fluorescentes

pendant que la colonie
continue sa croissance.

Nous avons baptisé ce film
et cette expérience Supernova,

parce qu'on dirait une étoile qui explose.

A part programmer de beaux motifs,
je me suis demandé

ce que nous pourrions
faire faire à ces bactéries.

Et j'ai décidé de chercher à
programmer des bactéries

pour détecter et guérir
des maladies comme le cancer.

Ce qui est surprenant chez les bactéries,

c'est qu'elles peuvent grandir
naturellement au sein de tumeurs.

C'est dû au fait que les tumeurs

sont inaccessibles
au système immunaitaire.

Les bactéries y trouvent donc

un hâvre de paix où grandir
et prospérer en toute sécurité.

Au début, on a pris des probiotiques,

des bactéries inoffensives et
même bénéfiques,

et nous avons constaté
qu'avalées par des souris,

ces probiotiques grandissaient de manière
sélective dans des tumeurs du foie.

Nous avons compris que la meilleure façon

de signaler la présence des probiotiques,

et par extension, des tumeurs,

était de faire produire
un signal bactérien

traçable dans les urines.

Nous avons donc programmé ces probiotiques

à émettre une molécule
modifiant la couleur des urines

et ainsi indiquer
la présence d'un cancer.

Nous avons été jusqu'à démontrer que

cette technologie peut détecter
avec précision un cancer du foie.

Un cancer autrement difficile à repérer.

Puisque ces bactéries
s'intègrent à des tumeurs,

nous les avons non seulement
programmées à détecter,

mais aussi à soigner un cancer

en produisant des molécules thérapeutiques
au sein de la tumeur

qui permettent de réduire sa taille.

Tout ça, en utilisant des programmes
de détection du quorum

comme on l'a vu plus tôt à l'écran.

En bref, on peut concevoir qu'à l'avenir,
on pourra ingérer un probiotique

programmé pour détecter
et guérir un cancer,

voire d'autres maladies.

Pouvoir programmer des bactéries

et programmer la vie

ouvre de nouvelles perspectives
à la recherche sur le cancer.

Pour partager cette vision,
c'est un artiste, Vik Muniz,

qui m'a aidé à représenter l'univers

uniquement à partir de bactéries et
de cellules cancéreuses.

Et j'espère que la raison d'être
et la beauté de cet univers microscopique

pourront en inspirer d'autres à innover et
à trouver des approches créatives

utiles à l'avenir de la cancérologie.

Merci.

(Applaudissements)