fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université Washington à Saint-Louis ont réussi à modifier génétiquement un ankylostome, un parasite intestinal, afin qu’il produise et délivre des médicaments thérapeutiques à l’intérieur d’un hôte vivant. Ces résultats ont été publiés dans Nature Communications.
L’ankylostome est un parasite qui vit dans l’intestin humain et affecte depuis longtemps des centaines de millions de personnes dans les régions tropicales défavorisées. Il peut survivre plusieurs années dans le corps humain et sécréter des molécules pour coexister avec son hôte. En exploitant ce mécanisme biologique, l’équipe de recherche a réalisé la première modification génétique de l’ankylostome, lui permettant de produire un anticorps capable de neutraliser la tétrodotoxine, une neurotoxine mortelle produite par les poissons-globes et d’autres organismes marins, pour laquelle il n’existe actuellement aucun antidote. Lors d’expériences animales, les ankylostomes modifiés, une fois installés chez l’hôte, ont produit l’antitoxine et l’ont sécrétée dans le sang, neutralisant ainsi partiellement la toxicité de la toxine.
L’auteur principal, le Dr Makedonka Mitreva, PhD, titulaire de la chaire Gordon R. Miller à la faculté de médecine de l’Université Washington à Saint-Louis (WashU Medicine), a indiqué que les ankylostomes, après des millions d’années d’évolution, ont acquis la capacité de survivre longtemps dans l’hôte humain et d’y délivrer des molécules. L’équipe s’est demandé ce qui se passerait si, en plus des quelque 1000 substances déjà sécrétées par l’ankylostome, on ajoutait une molécule humaine à visée thérapeutique. Cette étude démontre la faisabilité de ce concept.
L’avantage de l’ankylostome en tant que plateforme de délivrance de médicaments réside dans ses caractéristiques biologiques. Après avoir pénétré dans le corps humain via une pilule orale ou une application cutanée semblable à une crème, un nombre contrôlé de larves d’ankylostomes migre vers l’intestin grêle et s’y installe, généralement pour plusieurs années. Comme les ankylostomes ne peuvent pas se reproduire chez l’hôte, leur nombre reste fixe et l’infection est contrôlable. Si l’infection doit être éliminée, une seule dose orale d’un médicament antiparasitaire peut éliminer les ankylostomes en 24 heures. Bien que l’infection naturelle par les ankylostomes puisse provoquer des symptômes digestifs légers, l’infection chronique est particulièrement dangereuse pour les enfants, les femmes enceintes et les individus malnutris, ce qui souligne l’importance d’un contrôle strict de l’infection dans un usage thérapeutique.
Cette étude de validation de concept a utilisé un anticorps neutralisant la tétrodotoxine, financée par la Defense Advanced Research Projects Agency du gouvernement américain, dans le but de trouver des solutions aux menaces biologiques et chimiques dans les régions isolées. L’équipe de recherche s’est appuyée sur plus de vingt ans de recherche en génomique des ankylostomes pour localiser des sites viables dans le génome de l’ankylostome, y insérer des gènes portant les instructions pour fabriquer la nouvelle antitoxine, en veillant à ce que l’insertion ne perturbe pas l’activité des gènes environnants et en favorisant la sécrétion de l’antitoxine par le parasite dans l’hôte. Le sang prélevé sur des hamsters infectés par des ankylostomes génétiquement modifiés a partiellement neutralisé la tétrodotoxine, tandis que le sang d’animaux infectés par des parasites non modifiés n’a montré aucune capacité de neutralisation.
Mitreva a souligné que le niveau de neutralisation atteint dans l’étude ne représente probablement qu’une fraction de ce que cette plateforme pourra finalement accomplir. Elle a qualifié cette plateforme de « châssis configurable », dont les composants sont encore optimisés pour augmenter la production et la sécrétion de protéines thérapeutiques. Comme le parasite réside dans l’intestin, une partie des substances qu’il sécrète reste dans l’intestin, ce qui signifie que la concentration de molécules thérapeutiques dans l’intestin pourrait être significativement plus élevée que dans le système circulatoire, rendant cette plateforme adaptée aux thérapies ciblant l’intestin.
Les recherches futures nécessiteront une évaluation rigoureuse de la sécurité avant toute utilisation humaine, y compris des stratégies de confinement biologique, comme la modification génétique pour empêcher les parasites de pondre des œufs, afin de protéger l’hôte et l’environnement. Les maladies inflammatoires de l’intestin, les allergies alimentaires et les maladies chroniques nécessitant un traitement médicamenteux continu sont des candidats prometteurs pour le développement futur de cette plateforme.
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