Ils permettent aux bactéries cutanées de combattre l’acné

L’acné est une affection cutanée courante causée par un blocage ou une inflammation des follicules pilo-sébacés. Son apparence peut être variée, depuis les points blancs ou noirs jusqu’aux pustules et nodules qui apparaissent principalement sur le visage, le front, la poitrine, le haut du dos et les épaules. Bien que l’acné soit plus fréquente chez les adolescents, elle touche les personnes de tous âges.

Les cas d’acné les plus graves sont traités avec des antibiotiques, pour éliminer les bactéries qui vivent dans les follicules, ou avec de l’isotrétinoïne (appelée Accutane), un dérivé de la vitamine A qui induit la mort des sébocytes (cellules épithéliales de la peau qui produisent du sébum). ). Cependant, ces traitements peuvent produire des effets secondaires graves tels qu’une perturbation de l’homéostasie du microbiome cutané (car ils n’éliminent pas sélectivement les bactéries) ou une photosensibilité (dans le cas des antibiotiques), ou encore des malformations congénitales ou une desquamation extrême de la peau (dans le cas des antibiotiques). cas des antibiotiques).cas de l’isotrétinoïne).

Une enquête internationale menée par le Laboratoire de Biologie Synthétique Translationnelle du Département de Médecine et Sciences de la Vie (MELIS) ​​​​de l’Université Pompeu Fabra de Barcelone a réussi à éditer (modifier) ​​efficacement Cutibacterium acnés (un type de bactérie cutanée). il produit et sécrète une molécule thérapeutique adaptée au traitement des symptômes de l’acné. Les bactéries modifiées ont été testées sur des lignées cellulaires cutanées et leur administration a été validée chez la souris. Cette découverte ouvre la porte à l’élargissement de la voie de l’ingénierie des bactéries non modifiables pour traiter les troubles cutanés et d’autres maladies grâce à des thérapies vivantes.

L’équipe de recherche est complétée par des scientifiques de l’Institut de recherche biomédicale Bellvitge (IDIBELL), de l’Université de Barcelone, du Service de technologie des protéines du Centre de régulation génomique, de Phenocell SAS, de la Medizinische Hochschule Brandenburg Theodor Fontane et des universités d’Aarhus et de Lund. .

Les résultats de l’étude montrent que les chercheurs ont réussi à modifier le génome de la bactérie cutanée susmentionnée, Cutibacterium acids, afin qu’elle produise et sécrète la protéine NGAL, connue pour être un médiateur du médicament anti-acnéique, l’isotrétinoïne, qui a Il a été démontré qu’ils réduisent le sébum en induisant la mort des sébocytes.

“Nous avons développé une thérapie topique avec une approche ciblée, en utilisant ce que la nature possède déjà. Nous avons conçu une bactérie qui vit sur la peau et produit ce dont notre peau a besoin. Dans ce cas, nous nous sommes concentrés sur le traitement de l’acné, mais cette plateforme peut être étendu à de nombreuses autres indications”, déclare Nastassia Knödlseder, première auteure de l’étude.

Élargir la voie de l’ingénierie bactérienne

“Jusqu’à présent, C.acnés était considérée comme une bactérie incurable. Il était incroyablement difficile d’introduire de l’ADN et de lui faire produire ou sécréter des protéines à partir d’un élément inséré dans son génome”, explique Knödlseder, chercheur postdoctoral au Laboratoire de biologie synthétique. de l’UPF.

Cependant, comme cette bactérie semble être un châssis de biologie synthétique intéressant pour traiter les maladies de peau, étant donné qu’elle réside à l’intérieur des follicules pileux – pratiquement là où le sébum est libéré – ; son importance pour l’homéostasie cutanée ; Son contact étroit avec des cibles thérapeutiques pertinentes et le fait qu’il se greffe avec succès lorsqu’il est appliqué sur la peau humaine ont conduit les chercheurs à insister sur la modification du génome de cette bactérie non manipulatrice.

Pour éditer le génome de C.acnes, l’équipe de recherche dirigée par Marc Güell s’est concentrée sur l’amélioration de l’apport d’ADN à la cellule, la stabilité de l’ADN au sein de la cellule et l’expression des gènes. De plus, ils ont pris en compte les mesures réglementaires en élaborant une stratégie de bioconfinement pour éviter l’utilisation d’éléments qui soulèvent des préoccupations réglementaires. Pour cette raison, ils ont évité d’utiliser des éléments génétiques mobiles, des plasmides ou la résistance aux antibiotiques. Ainsi, la bactérie synthétique obtenue présente des caractéristiques de sécurité qui rendent possible son utilisation dans la « vie réelle » et sa considération pour de futures thérapies humaines.

La nouvelle bactérie synthétique est capable de sécréter et de produire du NGAL pour moduler la production de sébum dans les lignées cellulaires. Et, lorsqu’il est appliqué sur la peau de souris – le seul modèle animal capable de tester des bactéries artificielles à ce jour – il greffe, vit et produit la protéine d’intérêt. Cependant, la peau de la souris n’est pas comparable à celle des humains. Il a plus de poils, est plus lâche, contient moins de lipides et un mécanisme de sudation différent. C’est pourquoi un modèle alternatif est nécessaire, qui représente mieux la peau humaine, comme les modèles de peau 3D.

Recréation artistique de bactéries génétiquement manipulées. (Illustration : Étonnants/NCYT)

Le chemin vers la thérapie

“Nous avons développé une plateforme technologique qui ouvre la porte à l’édition de n’importe quelle bactérie pour traiter plusieurs maladies. Nous nous concentrons désormais sur l’utilisation de C.acnes pour traiter l’acné, mais nous pouvons proposer des circuits génétiques pour créer des microbes intelligents pour des applications liées à la détection cutanée ou modulation immunitaire”, explique Marc Güell, qui a dirigé la recherche.

Suivant la même stratégie, cet axe de recherche se poursuivra dans le cadre du projet européen « SkinDev », dans lequel des scientifiques du laboratoire Biologie Synthétique et leurs partenaires éditeront la bactérie C.acnes pour traiter la dermatite atopique, une maladie cutanée inflammatoire chronique. caractérisé par une peau sèche, de l’eczéma et une irritation sévère qui touche particulièrement les jeunes enfants.

Bien que toute stratégie thérapeutique vivante doive être validée individuellement, les chercheurs sont optimistes quant à l’application de ces microbes intelligents aux humains, car C.acnes non manipulé a déjà été testé sur la peau de patients, démontrant son innocuité et son efficacité.

L’étude s’intitule « Délivrance d’un modulateur de sébum par un microbe cutané modifié chez la souris ». Et cela a été publié dans la revue universitaire Nature Biotechnology. (Source : UPF)