Comment des bactéries modifiées combattent le cancer de l'intérieur des tumeurs

Une idée vieille de 130 ans, qui renaît

Dans les années 1890, le chirurgien new-yorkais William B. Coley a remarqué une chose étrange : certains patients atteints de cancer qui développaient des infections bactériennes voyaient leurs tumeurs rétrécir. Il a commencé à injecter aux patients des bactéries tuées par la chaleur – plus tard appelées « Toxines de Coley » – et a documenté des régressions tumorales dans les sarcomes, les mélanomes et les lymphomes. Le corps médical a largement rejeté son travail, mais Coley avait découvert un principe que la biologie synthétique transforme aujourd'hui en médecine de précision.

Aujourd'hui, des chercheurs modifient des bactéries probiotiques inoffensives pour qu'elles agissent comme des usines de médicaments microscopiques qui infiltrent les tumeurs, détectent leur environnement et produisent des molécules anticancéreuses exactement là où elles sont nécessaires. Ce domaine s'appelle la thérapie bactérienne contre le cancer, et après des décennies de revers, il prend enfin un essor considérable.

Pourquoi les bactéries aiment les tumeurs

Les tumeurs solides créent des conditions dans lesquelles la plupart des thérapies ont du mal à pénétrer, mais dans lesquelles les bactéries prospèrent. Les tumeurs développent des vaisseaux sanguins anormaux et perméables, des noyaux privés d'oxygène (hypoxiques) et des tissus nécrotiques – un environnement hostile aux cellules normales mais idéal pour les bactéries anaérobies facultatives et obligatoires telles que Salmonella, Clostridium, Bifidobacterium et Escherichia coli.

Une fois à l'intérieur du corps, ces bactéries se dirigent naturellement vers les tissus tumoraux, où elles peuvent s'accumuler à des concentrations plus de 1 000 fois supérieures à celles des organes normaux, selon une étude publiée dans Experimental & Molecular Medicine. Le microenvironnement immunosupprimé à l'intérieur des tumeurs protège également les bactéries contre l'élimination par le système immunitaire, ce qui leur donne le temps de coloniser et d'agir.

Comment fonctionnent les bactéries modifiées

La biologie synthétique moderne prend ce comportement naturel de recherche de tumeurs et le suralimente. Les scientifiques programment génétiquement les bactéries avec des « circuits » thérapeutiques – des séquences d'ADN qui indiquent aux microbes d'effectuer des tâches spécifiques une fois qu'ils ont atteint une tumeur. Ces fonctions modifiées se répartissent en plusieurs catégories :

• Production de médicaments : Les bactéries sont programmées pour fabriquer et libérer des composés anticancéreux directement à l'intérieur de la tumeur. Dans une étude de mars 2026 publiée dans PLOS Biology, des chercheurs de l'université de Shandong ont modifié E. coli Nissle 1917 pour produire de la Romidepsine (FK228), un médicament anticancéreux approuvé par la FDA, obtenant ainsi une administration ciblée avec des effets secondaires systémiques réduits.
• Activation immunitaire : Certaines bactéries sont conçues pour stimuler le système immunitaire en affichant des antigènes associés aux tumeurs à leur surface ou en activant la voie STING, qui alerte les cellules immunitaires pour qu'elles attaquent. La thérapie expérimentale SYNB1891 de Synlogic utilise cette approche, avec des données précliniques montrant un rejet complet de la tumeur chez environ un tiers des souris atteintes de mélanome.
• Autodestruction programmée : En utilisant des circuits de détection du quorum, les bactéries peuvent détecter quand leur colonie atteint une masse critique, puis se lyser (éclater) pour libérer leur cargaison thérapeutique en une seule fois – une détonation contrôlée à l'intérieur de la tumeur.

La réalité clinique

Malgré des études animales prometteuses, la transposition de la thérapie bactérienne contre le cancer à l'homme s'est avérée difficile. La seule thérapie à base de Salmonella à avoir atteint un essai clinique de phase I – une souche appelée VNP20009 – a été administrée en toute sécurité à des patients atteints de mélanome métastatique et de carcinome rénal, et une certaine colonisation bactérienne a été observée dans les biopsies tumorales. Cependant, les effets antitumoraux ont été décevants par rapport aux résultats obtenus chez les souris.

Plusieurs défis subsistent. La stabilité génétique est une préoccupation majeure : les circuits d'ADN modifiés peuvent muter ou être perdus lorsque les bactéries se divisent à l'intérieur du corps. Il existe également des questions de sécurité concernant le contrôle de la réplication bactérienne et la garantie que les organismes peuvent être éliminés après le traitement. Les cadres réglementaires pour les « médicaments vivants » sont encore en évolution, car ces thérapies ne s'intègrent pas parfaitement dans les catégories de médicaments existantes.

Pourquoi c'est important

La chimiothérapie conventionnelle inonde tout le corps de médicaments toxiques, endommageant les tissus sains en même temps que les tumeurs. La thérapie bactérienne promet quelque chose de fondamentalement différent : un traitement qui recherche le cancer par lui-même, fabrique des médicaments sur le site de la tumeur et active le système immunitaire du patient – tout en épargnant le reste du corps.

Avec des entreprises comme Synlogic qui font progresser les programmes cliniques, des laboratoires universitaires qui affinent les circuits génétiques et de nouvelles études qui démontrent des comportements bactériens de plus en plus sophistiqués, le domaine se rapproche de la transformation de l'observation centenaire de William Coley en une arme moderne contre le cancer. Les bactéries, il s'avère, étaient des partenaires volontaires depuis le début – elles avaient juste besoin de meilleures instructions.