CI-DESSUS: Les bactéries (rose) se réchauffent jusqu’à diviser les cellules cancéreuses colorectales (bleues) dans cette micrographie électronique à balayage en fausse couleur.
© PHOTOTHÈQUE SCIENTIFIQUE, STEVE GSCHMEISSNER
Dans le film Fantastique Voyage de 1966, une équipe de scientifiques est réduite pour s’insérer dans un minuscule sous-marin afin qu’ils puissent naviguer dans le système vasculaire de leur collègue et le débarrasser d’un caillot de sang mortel dans son cerveau. Ce film classique est l’un des nombreux voyages biologiques imaginatifs qui ont atteint le grand écran au cours des dernières décennies. Dans le même temps, les scientifiques ont travaillé à concrétiser une vision similaire: de minuscules robots errant dans le corps humain pour détecter et traiter les maladies.
Bien que les systèmes à nanomoteurs et le calcul embarqué pour la navigation autonome restent du fourrage pour la fiction, les chercheurs ont conçu et construit une multitude de systèmes à micro et à l’échelle nanométrique pour des applications diagnostiques et thérapeutiques, en particulier dans le contexte du cancer, qui pourraient être considérés comme les premiers prototypes de nanorobots. Depuis 1995, plus de 50 produits nanopharmaceutiques, essentiellement une sorte de dispositif à l’échelle nanométrique incorporant un médicament, ont été approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis. Si un médicament de cette classe possède une ou plusieurs caractéristiques robotiques, telles que la détection, le calcul embarqué, la navigation ou un moyen de se propulser, les scientifiques peuvent l’appeler un nanorobot. Il pourrait s’agir d’un nanovéhicule qui transporte un médicament, navigue vers ou s’agrège préférentiellement sur un site tumoral et s’ouvre pour libérer un médicament uniquement sur un certain déclencheur. Le premier nanopharmaceutique approuvé était le DOXIL, une nanoellule liposomale portant le médicament chimiothérapeutique doxorubicine, qui tue de manière non sélective les cellules et est couramment utilisé pour traiter une gamme de cancers. Les nanoellules administrées par voie intraveineuse s’accumulent préférentiellement dans les tumeurs, grâce à une vascularisation qui fuit et à un drainage inadéquat par le système lymphatique. Là, les nanoparticules libèrent lentement le médicament au fil du temps. En ce sens, les formes de base des nanorobots sont déjà utilisées en clinique.
La navigation précise vers les sites tumoraux reste un saint graal de la recherche et du développement de nanorobots.
Les scientifiques peuvent manipuler la forme, la taille et la composition des nanoparticules pour améliorer le ciblage des tumeurs, et les systèmes plus récents utilisent des stratégies qui reconnaissent spécifiquement les cellules cancéreuses. Pourtant, la navigation précise vers les sites tumoraux reste un saint graal de la recherche et du développement de nanorobots. Une méta-analyse de 2016 évaluant l’efficacité des véhicules de nanodélivrance testés dans des études animales au cours des 10 dernières années a révélé qu’une médiane de moins de 1% des nanovéhicules injectés atteignait réellement le site tumoral, et que cela ne pouvait être que marginalement amélioré avec des mécanismes de ciblage actif, tels que la décoration de surface avec des anticorps spécifiques ou des peptides pour la liaison aux récepteurs spécifiques de la tumeur.
Comment rendre ces nanobots plus efficaces pour se diriger vers les sites tumoraux ? La transmission d’énergie sans fil reste un énorme défi et les batteries ne sont pas encore efficaces à l’échelle nanométrique. Les chercheurs ont utilisé des forces externes telles que les ultrasons ou les champs magnétiques pour favoriser le transfert de nanomédecines aux tissus tumoraux, mais la dynamique des fluides du système circulatoire fonctionne contre les nanoshuttles, dont le rapport surface / volume est de 1 milliard de fois celui des objets à l’échelle des mètres. Cela fait que les forces de surface et de traînée deviennent plus dominantes: pour la nanoparticule, il peut sembler se déplacer à travers le miel lors de la navigation dans l’environnement aqueux du système vasculaire.
Mais comme c’est souvent le cas, la nature n’a peut-être qu’une solution : les bactéries. Les organismes microscopiques nagent de manière autonome dans les fluides, entraînés par des moteurs moléculaires qui font tourner leurs cils ou leurs flagelles en tire-bouchon — un mécanisme de propulsion très efficace à cette échelle qui a inspiré de nombreux nanoroboticiens qui tentent d’imiter cette fonctionnalité. Les chercheurs ont fabriqué des nageurs magnétiques hélicoïdaux qui peuvent être tournés vers l’avant par un champ magnétique rotatif, par exemple. Mais les bactéries, en particulier dans le contexte du traitement du cancer, sont plus que de simples modèles de natation efficace; certains sont en fait eux-mêmes thérapeutiques. De plus, les microbes peuvent détecter les signaux biochimiques et ajuster leurs trajectoires en conséquence, de la même manière que le calcul embarqué envisagé.
L’idée d’utiliser des bactéries pour traiter le cancer n’est pas nouvelle. L’un des premiers rapports sur les bactéries en tant que thérapie contre le cancer provient du pionnier de l’immunothérapie William Coley, qui, à la fin du 19ème siècle, a reconnu que certains patients atteints de cancer souffrant également d’infections cutanées étaient plus susceptibles de s’améliorer. Il a commencé à injecter des toxines bactériennes, des microbes inactivés par la chaleur, ou même des cultures vivantes de bactéries streptococciques à ses patients atteints de cancers des os et des tissus mous inopérables, entraînant souvent des rémissions. C’était une approche audacieuse, compte tenu du risque d’infections incontrôlables de ces formulations bactériennes avant la disponibilité généralisée des antibiotiques. En grande partie à cause de ce danger et de la promesse des concepts naissants de la radiothérapie et de la chimiothérapie, l’utilisation clinique des bactéries comme agents thérapeutiques du cancer n’a pas été développée. Aujourd’hui, cette idée révolutionnaire connaît une renaissance.
Grâce à la convergence des domaines de la biologie et de la chimie à la science des matériaux, à l’ingénierie et à l’informatique, de nouvelles voies pour le développement de thérapies bactériennes contre le cancer s’ouvrent. Les boîtes à outils mises à disposition grâce à des coûts réduits de séquençage et de synthèse de l’ADN, ainsi que des approches de biologie synthétique pour la conception génétique personnalisée de comportements de type bactérien, ouvrent la voie aux domaines émergents de la micro et de la nanorobotique.
Une histoire de la nanoingénierie et de la thérapie bactérienne
Des nanorobots conçus qui peuvent se déplacer à l’intérieur du corps pour détecter et traiter les tumeurs sont une vision depuis un demi-siècle, et l’idée d’utiliser des bactéries pour combattre le cancer est encore plus ancienne que cela. Les chercheurs ont compris que certaines bactéries possèdent naturellement certains traits d’un nanorobot: elles peuvent rechercher de manière autonome des tumeurs et avoir des charges utiles facilement toxiques qui peuvent tuer les cellules cancéreuses. En combinant des bactéries avec des approches classiques de la robotique et de l’ingénierie pour le contrôle et l’orientation externes, les chercheurs peuvent maintenant transformer l’idée autrefois fictive d’un nanorobot luttant contre le cancer en réalité – et le robot est vivant.
Bactéries à charge utile anticancéreuse
Bacillus Calmette-Guérin (BCG), une bactérie atténuée généralement utilisée comme souche vaccinale contre la tuberculose, a été réutilisée au cours des dernières décennies pour traiter localement le cancer de la vessie. Le concept derrière cette approche, similaire à celui postulé par Coley, est que l’administration de bactéries stimule le système immunitaire du patient pour combattre le cancer.
Encore mieux, bien qu’à l’insu de Coley, de nombreuses bactéries (bien que, pour des raisons inconnues, pas le BCG) aient également le potentiel de se développer sélectivement dans les tumeurs solides, dans la vessie et ailleurs; une surveillance immunitaire réduite dans l’environnement hypoxique et acide de la tumeur fournit aux bactéries anaérobies un refuge sûr pour se développer et prospérer. À l’intérieur des tumeurs, certaines bactéries produisent des toxines et rivalisent avec les cellules cancéreuses pour obtenir des nutriments. En fin de compte, l’accumulation de bactéries dans la tumeur induit une infiltration de cellules immunitaires, ce qui peut ensuite conduire à des réponses anticancéreuses. Pourtant, bien qu’ils aient testé de nombreuses souches bactériennes naturelles et fabriquées en laboratoire dans des modèles animaux de cancer et qu’ils aient mené des essais sur des humains testant des bactéries pour traiter le cancer, les chercheurs ont observé peu d’efficacité au-delà des avantages qui continuent d’être observés chez les patients atteints de cancer de la vessie.
En conséquence, le domaine s’est tourné vers les bactéries génétiquement modifiées pour servir de bacs à des charges utiles recombinantes. Le ciblage sélectif et la croissance subséquente des bactéries dans les tumeurs, ainsi que l’administration locale de produits thérapeutiques facilités par les microbes eux-mêmes, pourraient minimiser les dommages collatéraux aux cellules saines qui sont communs aux thérapies systémiques contre le cancer. Plusieurs groupes ont conçu des bactéries pour produire une grande variété de cargaisons, y compris des toxines anticancéreuses, des cytokines et des facteurs induisant l’apoptose. La production d’une cargaison thérapeutique potentiellement toxique nécessite un contrôle supplémentaire sur les bactéries, au cas où elles atterriraient dans des endroits où elles ne le devraient pas.Ainsi, les chercheurs se dirigent maintenant vers l’ingénierie de systèmes bactériens de nouvelle génération pour détecter un signal physiologique et réagir en produisant un traitement sur le site local de la maladie.
Pour aider à cet objectif, au cours des deux dernières décennies, le domaine de la biologie synthétique a développé un répertoire de circuits génétiques pour contrôler les comportements microbiens. Ces circuits sont constitués de motifs de rétroaction positive et négative pour moduler les fonctions cellulaires dynamiques, agissant comme des interrupteurs à bascule, des oscillateurs, des compteurs, des biocapteurs et des enregistreurs — des outils que les chercheurs ont utilisés pour concevoir des microbes luttant contre le cancer.
Un exemple de contrôle génétique des bactéries luttant contre le cancer est le circuit de lyse synchronisée développé en 2016 par le groupe de Jeff Hasty à l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec le laboratoire de Sangeeta Bhatia au MIT, où nous avons tous les deux suivi notre formation post-universitaire. (T.D. était coauteur de cette étude de 2016.) Dans ce circuit, les bactéries se localisent en tumeurs et atteignent une densité critique, puis se rompent de manière synchrone pour libérer des composés thérapeutiques que les microbes produisaient. Cette approche, qui tire parti de la détection naturelle du quorum bactérien, améliore plusieurs caractéristiques des thérapies bactériennes précédemment développées, dont la plupart produisent constitutivement des médicaments, ce qui signifie qu’elles peuvent fabriquer et libérer les produits thérapeutiques dans des zones involontaires du corps. Parce que les bactéries n’atteignent la densité critique qu’au sein des tumeurs, elles ne feront que s’autodétruire et y libérer leur charge utile thérapeutique. Cela conduit à l’élagage de la population microbienne, empêchant la croissance incontrôlée de bactéries dans la tumeur ou ailleurs. Dans un modèle murin à métastases hépatiques colorectales, ce système a entraîné une double augmentation de la survie lorsqu’il était associé à une chimiothérapie, par rapport à une chimiothérapie ou à une bactérie seule.
Plusieurs groupes ont développé cette approche. En 2019, par exemple, l’un d’entre nous (T.D.), avec le microbiologiste et immunologiste de l’Université Columbia Nicholas Arpaia et ses collègues, ont créé des bactéries produisant des molécules connues pour bloquer les points de contrôle immunitaires, telles que CD47 ou PD-L1, qui freinent habituellement les cellules immunitaires et diminuent ainsi l’activité antitumorale. En bloquant ces voies dans les tumeurs, les bactéries ont pu amorcer les cellules T et faciliter la clairance du cancer dans un modèle murin de lymphome. Plus surprenant, les tumeurs non traitées chez les animaux traités ont également diminué, suggérant que l’amorçage local pourrait déclencher une immunité antitumorale lointaine et durable.
L’approche consistant à utiliser des bactéries comme traitement du cancer commence à attirer l’attention de l’industrie de la biotechnologie. Une société, BioMed Valley Discoveries, a testé des injections de spores de Clostridium novyi-NT, un anaérobe obligatoire qui ne peut se développer que dans des conditions hypoxiques et qui est génétiquement atténué de sorte qu’une toxine létale n’est pas produite, dans plusieurs essais cliniques. Chez le rat, le chien et le premier patient humain, le traitement a montré des « réponses antitumorales précises, robustes et reproductibles”, selon un rapport de 2014.
Une autre société, Synlogic, développe des bactéries injectées par voie intratumorale conçues pour produire un agoniste de PIQÛRE (stimulateur des gènes de l’interféron) et agir comme un activateur immunitaire inné. Les bactéries sont détectées et englouties par des cellules présentatrices d’antigènes qui se sont infiltrées dans la tumeur, et au sein de ces cellules immunitaires, elles activent la voie de PIQÛRE, entraînant la libération d’interféron et des réponses de lymphocytes T spécifiques à la tumeur. Un essai clinique de phase 1 est en cours pour évaluer cette thérapie pour le traitement des tumeurs solides réfractaires, et des essais d’utilisation en association avec un inhibiteur de point de contrôle sont prévus.
Les résultats de ces essais et d’autres essais serviront à orienter d’autres innovations en matière d’innocuité et d’efficacité pour les thérapies bactériennes conçues pour le cancer. Par exemple, ces études mettront en lumière non seulement l’efficacité thérapeutique, mais aussi les niveaux de colonisation bactérienne et la distribution dans les tumeurs des patients, l’excrétion ou la colonisation hors cible, et la stabilité des modifications génétiques dans le temps – des facteurs qui n’ont été étudiés qu’à un niveau détaillé dans les modèles murins. Une fois qu’une preuve de principe est établie chez l’homme, il y aura une grande poussée pour déterminer la souche bactérienne optimale, la charge utile, les circuits et les paramètres cliniques appropriés dans lesquels utiliser ces types de thérapies.
Construire des bactéries pour lutter contre le cancer
Les biologistes de synthèse appliquent de nouvelles stratégies en génie génétique pour coder des caractères et des circuits intelligents chez les bactéries pour une surveillance et une administration de médicaments in vivo plus efficaces. Dans le même temps, les ingénieurs développent des instruments de contrôle externe et de guidage des bactéries dans le but d’améliorer leur capacité à détecter et à accéder aux tumeurs. Voici quelques exemples.
Bombes bactériennes
Jeff Hasty de l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec Sangeeta Bhatia du MIT (et T.D. dans le laboratoire de Bhatia), a conçu une souche bactérienne atténuée de Salmonella enterica pour libérer de manière synchrone des traitements anticancéreux lorsque la population atteint une densité critique, permettant l’administration périodique de médicaments chez la souris tumeurs. L’effet est basé sur la lyse du quorum, ce qui signifie que lorsqu’une densité cellulaire critique de bactéries est détectée par la population, elle lyse et libère le médicament, tandis que les bactéries survivantes continuent de proliférer jusqu’à ce que le seuil critique soit à nouveau atteint pour répéter le cycle.
nanostructures codées pour l’imagerie
Mikhail Shapiro de l’Université de Californie à Berkeley et ses collègues ont codé des nanostructures remplies de gaz dans des microorganismes, y compris des bactéries et des archées. Ces structures, lorsqu’elles sont produites par les microbes, servent d’agents de contraste pour l’imagerie échographique, permettant aux chercheurs de visualiser où ils se rendent dans le corps, ce qui est essentiel pour le diagnostic du cancer, ainsi que de surveiller l’état du traitement en permettant aux chercheurs de visualiser l’accumulation bactérienne dans les tumeurs au fil du temps. Le groupe a récemment démontré le multiplexage de cette approche en codant un rapporteur distinct dans chacune de deux bactéries, E. coli et Salmonella, pour localiser et distinguer le microbe dans les intestins et les tumeurs de souris.
Navigation assistée magnétiquement
Sylvain Martel de Polytechnique Montréal et ses collègues ont attaché des nanoliposomes contenant du médicament sur une souche bactérienne magnétotatique appelée MC-1 qui a été injectée à proximité de tumeurs chez des souris. Ces bactéries biominéralisent naturellement des nanoparticules magnétiques à l’intérieur de leurs membranes, ce qui permet aux chercheurs d’utiliser des champs magnétiques pour guider les bactéries vers et dans les tumeurs, où elles peuvent administrer des traitements ou servir d’agents de contraste d’imagerie.
Lumière brillante sur les tumeurs
Di-Wei Zheng et ses collègues de l’Université de Wuhan en Chine ont utilisé la lumière pour améliorer les activités métaboliques d’E. coli en attachant aux surfaces des bactéries des nanomatériaux semi-conducteurs qui, sous irradiation lumineuse, produisent des photoélectrons. Ceux-ci ont déclenché une réaction avec les molécules de nitrate endogènes de la bactérie, augmentant de 37 fois la formation et la sécrétion d’une forme cytotoxique d’oxyde nitrique. Dans un modèle murin, le traitement a entraîné une réduction de 80% de la croissance tumorale.
Guidage à distance des bactéries vers les tumeurs
Alors que les chercheurs réussissent à concevoir des bactéries pour transporter ou produire des composés anticancéreux, moins de 1% de ces microbes atteindront eux-mêmes les tumeurs. Étant donné que la plupart des tumeurs ne sont pas accessibles par injection directe, les cliniciens doivent être en mesure de naviguer efficacement dans les thérapies bactériennes vers les sites tumoraux, où les microbes doivent libérer de manière fiable et contrôlable les médicaments toxiques qu’ils codent.
C’est là que la biologie synthétique a été influencée par les principes de la microrobotique. Par exemple, E. les bactéries coli peuvent être conçues avec des gènes de micro-organismes marins pour détecter et utiliser l’énergie lumineuse. En 2018, Jochen Arlt et ses collègues de l’Université d’Édimbourg ont montré que de telles souches photosynthétiques d’E. coli mobiles pouvaient être guidées à travers des champs lumineux à motifs spatiaux. En réponse aux modèles d’exposition à la lumière, les bactéries se sont déplacées à certains endroits; le suivi de leur position a informé la prochaine entrée de lumière pour les guider vers l’avant le long d’un chemin prédéfini — un processus connu sous le nom de contrôle en boucle fermée, une partie fondamentale de la robotique.
De nouvelles boîtes à outils génétiques ouvrent la voie aux domaines émergents de la micro et de la nanorobotique.
La même année, Xian-Zheng Zhang et ses collègues de l’Université de Wuhan en Chine ont utilisé la lumière pour déclencher localement une augmentation de 37 fois la production de cytotoxines bactériennes en attachant aux membranes des bactéries des nanomatériaux qui, lors d’une exposition à la lumière, libèrent des photo-électrons qui favorisent la synthèse de la toxine. Dans un modèle murin de cancer du sein, ces bactéries anaérobies se sont accumulées dans le microenvironnement hypoxique des tumeurs, et la production subséquente de cytotoxines amplifiées par la lumière a entraîné une inhibition d’environ 80% de la croissance tumorale. C’est un exemple de la façon dont l’intégration de matériaux synthétiques dans des bactéries vivantes peut permettre le contrôle à distance de certaines actions ou fonctionnalités, une autre caractéristique empruntée à la robotique classique.
Alors que la navigation et le contrôle à déclenchement optique ont un potentiel énorme, la capacité limitée de la lumière à pénétrer dans les tissus entrave l’approche. Une forme d’énergie externe plus largement utilisée est l’échographie. Il a longtemps eu des applications dans le diagnostic médical et la surveillance. Plus récemment, des microbulles remplies de gaz, en raison de leur réponse acoustique forte et distincte, sont utilisées pour améliorer le contraste sur les images ultrasonores des tissus, et des formes spéciales d’ultrasons focalisés de haute puissance ont été appliquées en thérapie pour stimuler le transport des nanobulles remplies de médicaments en utilisant les ondes de pression acoustique comme énergie externe pour les pousser profondément dans les tissus tumoraux. Cette approche a obtenu des résultats particulièrement prometteurs dans le glioblastome, car la barrière hémato-encéphalique est particulièrement difficile à surmonter pour les médicaments. Il y a quelques années, les chercheurs ont utilisé les ultrasons pour suivre les bactéries thérapeutiques in vivo. Mikhail Shapiro et ses collègues de Caltech ont génétiquement modifié des bactéries pour exprimer ce qu’ils ont appelé des gènes rapporteurs acoustiques (ARG), qui codent les composants de structures creuses appelées vésicules de gaz qui diffusent les ondes ultrasonores, générant un écho qui leur a permis de détecter l’emplacement de la bactérie au plus profond des souris vivantes.
Les champs magnétiques sont d’autres sources courantes d’énergie externe qui peuvent être appliquées en toute sécurité et à distance dans le corps humain. Alors que les systèmes d’imagerie par résonance magnétique sont utilisés cliniquement depuis des décennies, le développement de systèmes de guidage et de contrôle magnétiques est encore assez nouveau. Jusqu’à présent, les chercheurs ont appliqué l’approche pour guider les cathéters magnétiques pour la chirurgie de haute précision. L’exemple le plus célèbre est le système NIOBE de la stéréotaxie basée à St. Louis pour le traitement des arythmies cardiaques. Une pointe de cathéter magnétique est dirigée avec précision le long du tissu cardiaque anormal, où des impulsions électriques chauffent ou refroidissent l’appareil pour éliminer les cellules en panne.
L’utilisation d’instruments magnétiques similaires pour guider les bactéries dans le contexte de la thérapie contre le cancer a été proposée par des groupes qui travaillent avec des bactéries magnétotatiques — des microbes marins qui synthétisent naturellement des chaînes de nanoparticules d’oxyde de fer enveloppées dans une coquille lipidique. Ce trait a évolué pour les aider à naviguer dans l’eau en détectant le champ magnétique terrestre, ces cordes fonctionnant comme des aiguilles de boussole à l’intérieur de leurs corps unicellulaires. Cela a été découvert pour la première fois dans les années 1970 par Richard Blakemore de l’Institution océanographique de Woods Hole dans le Massachusetts. Environ 40 ans plus tard, Sylvain Martel du Laboratoire de nanorobotique de Polytechnique Montréal et ses collègues ont couplé ces bactéries magnétotactiques au DOXIL, la chimiothérapeutique enveloppée de liposomes qui a valu le titre de première nanomédecine approuvée. Le groupe de Martel a également profité du fait que les bactéries anaérobies ont tendance à abriter des tumeurs en raison de leur environnement pauvre en oxygène, et a couplé ce mécanisme d’orientation naturel à un champ magnétique externe, démontrant une accumulation et une pénétration accrues de la thérapie dans les tumeurs de souris. Dans une autre étude récente, l’un d’entre nous (S.s.), avec des chercheurs du MIT et de l’ETH Zurich, ont montré dans des modèles tissulaires sur puce que l’application de champs magnétiques rotatifs pouvait pousser des essaims de bactéries magnétotactiques à agir comme de petites hélices, créant de forts flux pour pousser les nanomédicaments compagnons hors des vaisseaux sanguins et plus profondément dans les tissus.
Alors que l’utilisation de telles espèces magnétotactiques à l’intérieur du corps humain pourrait se produire des décennies à l’avenir, le codage de la magnétosensation dans d’autres souches bactériennes plus traduisibles sur le plan clinique ou déjà testées pourrait être un objectif réalisable à court terme. Plusieurs des protéines impliquées dans le processus de biominéralisation complexe qui forme les composés magnétiques dans les bactéries magnétotactiques ont été identifiées, et dans une préimpression publiée plus tôt cette année, les chercheurs ont rapporté avoir conçu E. coli pour former des particules de magnétite et les contrôler par des champs magnétiques externes.
Une autre voie pour rendre les bactéries non magnétiques contrôlables par des champs magnétiques consiste simplement à y attacher des matériaux magnétiques. Les chercheurs ont prélevé une ou même plusieurs souches bactériennes et les ont liées à des micro- ou nanoparticules magnétiques. Lorsqu’elles sont exposées à un champ magnétique externe, ces particules magnétiques s’orienteront avec le champ, tout comme les bactéries, qui se déplaceront ensuite dans cette direction. En 2017, Metin Sitti et ses collègues de l’Institut Max Planck pour les systèmes intelligents de Stuttgart, en Allemagne, ont attaché des bactéries E. coli à des microparticules constituées de couches de doxorubicine chimiothérapeutique et de minuscules nanoparticules magnétiques. En utilisant des cellules cancéreuses dans une boîte, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient contrôler à distance ces robots bactériens porteurs de médicaments avec des aimants pour améliorer le ciblage des cellules tumorales par rapport à l’ajout de microparticules chargées de médicaments aux cellules.
Quoi qu’il en soit, les bactéries génétiquement modifiées alimentées par des sources d’énergie externes fournissant des déclencheurs, un contrôle et un guidage constituent une nouvelle direction fascinante dans ce domaine. Alimentées par la convergence de la biologie synthétique, du génie mécanique et de la robotique, ces nouvelles approches pourraient bien nous rapprocher de la vision fantastique de minuscules robots qui recherchent et détruisent de nombreux types de cancer.
Simone Schuerle est professeure adjointe à l’ETH Zurich et membre de l’Institut de médecine translationnelle de l’université. Tal Danino est professeur adjoint à l’Université Columbia et membre du Herbert Irving Comprehensive Cancer Center et du Data Science Institute.