Hacking bacteria to fight cancer - Tal Danino

Traducteur: Marie Quetil Relecteur: eric vautier

In 1884, a patient’s luck seemed to go from bad to worse.

En 1884, l'état de santé d'un patient semblait aller de mal en pis.

This patient had a rapidly growing cancer in his neck,

Ce patient avait une tumeur en progression rapide dans le cou

and then came down with an unrelated bacterial skin infection.

et contracta ensuite une infection cutanée bactérienne sans lien au cancer.

But soon, something unexpected happened:

Mais peu après, quelque chose d'inattendu se produisit :

as he recovered from the infection, the cancer also began to recede.

alors qu'il guérissait de l'infection, la tumeur commença aussi à rétrécir.

When a physician named William Coley tracked the patient down 7 years later,

Quand un médecin appelé William Coley examina le patient sept ans plus tard,

no visible signs of the cancer remained.

il ne restait aucun signe visible du cancer.

Coley believed something remarkable was happening:

Coley pensait que quelque chose de surprenant se produisait :

that the bacterial infection had stimulated the patient’s immune system

l'infection bactérienne avait stimulé le système immunitaire du patient

to fight off the cancer.

pour combattre le cancer.

Coley’s fortunate discovery led him to pioneer

La découverte chanceuse de Coley le poussa à inventer

the intentional injection of bacteria to successfully treat cancer.

l'injection intentionnelle de bactéries pour soigner le cancer avec succès.

Over a century later, synthetic biologists have found an even better way

Plus d'un siècle plus tard, les biologistes synthétiques ont trouvé

to use these once unlikely allies—

comment mieux utiliser ces alliés autrefois improbables —

by programming them to safely deliver drugs directly to tumors.

en les programmant pour qu'ils délivrent directement des médicaments aux tumeurs.

Cancer occurs when normal functions of cells are altered,

Le cancer survient quand les fonctions normales des cellules sont modifiées

causing them to rapidly multiply and form growths called tumors.

et qu'elles se multiplient pour former des excroissances appelées tumeurs.

Treatments like radiation, chemotherapy, and immunotherapy

Des traitements comme la radiothérapie, la chimiothérapie et l'immunothérapie

attempt to kill malignant cells, but can affect the entire body

tentent de supprimer les cellules malignes,

mais affectent tout le corps et perturbent les tissus sains dans le processus.

and disrupt healthy tissues in the process.

However, some bacteria like E. coli

Cependant, des bactéries comme E. coli

have the unique advantage of being able to selectively grow inside tumors.

ont l'avantage unique de se développer dans les tumeurs de manière sélective.

In fact, the core of a tumor forms an ideal environment

En fait, le cœur de la tumeur forme un environnement idéal

where they can safely multiply, hidden from immune cells.

où elles se multiplient en sécurité, à l'écart des cellules immunitaires.

Instead of causing infection,

Au lieu de provoquer une infection, les bactéries peuvent être reprogrammées

bacteria can be reprogrammed to carry cancer-fighting drugs,

pour transporter des médicaments anticancéreux, comme des chevaux de Troie

acting as Trojan Horses that target the tumor from within.

ciblant la tumeur de l'intérieur.

This idea of programming bacteria to sense and respond in novel ways

La programmation des bactéries pour détecter et réagir d'une façon novatrice

is a major focus of a field called Synthetic Biology.

est l'objectif central d'un domaine appelé biologie synthétique.

But how can bacteria be programmed?

Mais comment programmer les bactéries ?

The key lies in manipulating their DNA.

La clé réside dans la manipulation de leur ADN.

By inserting particular genetic sequences into bacteria,

En insérant une séquence génétique spécifique dans les bactéries,

they can be instructed to synthesize different molecules,

on peut leur demander de synthétiser des molécules différentes,

including those that disrupt cancer growth.

y compris celles qui perturbent la croissance du cancer.

They can also be made to behave in very specific ways

Elles peuvent aussi être conçues pour se comporter de manière très spécifique,

with the help of biological circuits.

à l'aide de circuits biologiques.

These program different behaviors depending on the presence, absence,

Des comportements différents sont programmés en fonction de la présence,

or combination of certain factors.

de l'absence ou de la combinaison de certains facteurs.

For example, tumors have low oxygen and pH levels

Par exemple, les tumeurs ont des taux d'oxygène et de pH faibles

and over-produce specific molecules.

et surproduisent des molécules spécifiques.

Synthetic biologists can program bacteria to sense those conditions,

Les biologistes synthétiques peuvent programmer les bactéries pour détecter

ces conditions et ainsi répondre aux tumeurs en évitant le tissu sain.

and by doing so, respond to tumors while avoiding healthy tissue.

One type of biological circuit,

Un type de circuit biologique, appelé circuit de lyse synchronisée ou CLS,

known as a synchronized lysis circuit, or SLC,

allows bacteria to not only deliver medicine,

permet aux bactéries de délivrer les médicaments à des horaires définis.

but to do so on a set schedule.

First, to avoid harming healthy tissue,

Tout d'abord, pour éviter d'endommager les tissus sains,

production of anti-cancer drugs begins as bacteria grow,

la production de médicaments commence dès que les bactéries se développent,

which only happens within the tumor itself.

ce qui ne se produit qu'à l'intérieur de la tumeur.

Next, after they’ve produced the drugs,

Ensuite, après avoir produit les médicaments,

a kill-switch causes the bacteria to burst

un interrupteur provoque l'éclatement des bactéries

when they reach a critical population threshold.

lorsqu'elles atteignent un seuil de population critique.

This both releases the medicine and decreases the bacteria’s population.

Ceci libère à la fois le médicament et diminue la population de bactéries.

However, a certain percentage of the bacteria remain alive

Cependant, un certain pourcentage de bactéries reste en vie

to replenish the colony.

pour reconstituer la colonie.

Eventually their numbers grow large enough to trigger the kill switch again,

Enfin, leur nombre augmente suffisamment pour déclencher à nouveau l'interrupteur

and the cycle continues.

et le cycle continue.

This circuit can be fine-tuned to deliver drugs

Ce circuit peut être ajusté avec précision pour libérer les médicaments

on whatever periodic schedule is best to fight the cancer.

sur le calendrier le plus adapté pour combattre le cancer.

This approach has proven promising in scientific trials using mice.

Cette approche est prometteuse dans des tests scientifiques sur les souris.

Not only were scientists able to successfully eliminate lymphoma tumors

Les scientifiques ont non seulement réussi à éliminer les lymphomes

injected with bacteria,

injectés avec des bactéries, mais l'injection a aussi stimulé

but the injection also stimulated the immune system,

le système immunitaire, préparant les cellules immunitaires à identifier

priming immune cells to identify and attack untreated lymphomas

et attaquer les lymphomes non traités chez la souris.

elsewhere in the mouse.

Unlike many other therapies,

Dans d'autres thérapies, les bactéries ne ciblent pas un seul type de cancer,

bacteria don’t target a specific type of cancer,

but rather the general characteristics shared by all solid tumors.

mais plutôt les caractéristiques générales communes aux tumeurs solides.

Nor are programmable bacteria limited to simply fighting cancer.

Les bactéries programmables ne se limitent pas seulement à combattre le cancer.

Instead, they can serve as sophisticated sensors

Elles servent plutôt de capteurs sophistiqués

that monitor sites of future disease.

surveillant les zones potentielles de maladie.

Safe probiotic bacteria could perhaps lie dormant within our guts,

Les « bonnes » bactéries probiotiques pourraient peut-être rester inactives

dans l'intestin et ainsi détecter, éviter et traiter les maladies

where they’d detect, prevent, and treat disorders

before they have the chance to cause symptoms.

avant qu'elles ne causent des symptômes.

Advances in technology have created excitement around a future

Les avancées technologiques ont créé de l'enthousiasme autour d'un avenir

of personalized medicine driven by mechanical nanobots.

avec des médicaments personnalisés menés par des nanorobots mécaniques.

But thanks to billions of years of evolution

Mais grâce à des milliards d'années d'évolution,

we may already have a starting point

nous avons peut-être un point de départ

in the unexpectedly biological form of bacteria.

sous la forme biologique inattendue de bactéries.

Add synthetic biology to the mix,

Ajouter de la biologie synthétique au mélange

and who knows what might soon be possible.

et qui sait ce qui pourrait bientôt être possible.