Des bactéries intelligentes pour détecter les maladies Un pas de plus vient d'être franchi dans le domaine de la biologie synthétique. Des équipes de chercheurs de l'Inserm et du CNRS de Montpellier, associées au CHRU de Montpellier et à l’université de Stanford ont transformé des bactéries en “espions détecteurs" capables de signaler une pathologie sur la simple présence dans l’urine ou le sang de molécules caractéristiques. Pour réaliser cette prouesse, les chercheurs ont introduit l'équivalent d'un programme informatique dans l'ADN des cellules. Les bactéries ainsi programmées détectent notamment la présence anormale de glucose dans les urines de patients diabétiques. Ces travaux publiés dans la revue Science Translational Medicine marquent les premiers pas de l’utilisation de cellules programmables pour le diagnostic médical.

Montpellier CNRS : Des bactéries intelligentes pour détecter les maladies

Les bactéries ont mauvaise réputation et sont souvent considérées comme nos ennemis causant de nombreuses maladies comme la tuberculose ou le choléra. Cependant, elles peuvent aussi être des alliées comme en témoignent les travaux de plus en plus nombreux sur notre flore bactérienne, ou microbiote, qui joue un rôle majeur dans le fonctionnement de l'organisme. Depuis l’avènement des biotechnologies, les chercheurs ont modifié des bactéries pour produire des molécules thérapeutiques ou des antibiotiques. Dans ce nouveau travail, elles deviennent un véritable outil de diagnostic.

Le diagnostic médical est un enjeu majeur pour la détection précoce des maladies ainsi que pour leur suivi. Le diagnostic “in vitro” est basé sur la présence dans les liquides physiologiques (sang, urine par exemple) de molécules caractéristiques d’une pathologie donnée. Du fait de sa non-invasivité et facilité d’usage, le diagnostic in vitro est un enjeu majeur. Cependant, les tests in vitro sont parfois complexes et nécessitent des technologies sophistiquées souvent uniquement disponibles dans les centres hospitaliers.

C’est à ce stade que les systèmes biologiques entrent en jeu. Les cellules vivantes sont de véritables nano-machines capables de détecter et traiter de nombreux signaux et d’y répondre. Elles représentent donc des candidats évidents pour le développement de nouveaux tests diagnostiques puissants. Encore faut-il leur fournir le "programme" adéquat pour réussir à leur faire accomplir les tâches souhaitées.

Pour cela, l’équipe de Jérôme Bonnet au Centre de biologie structurale de Montpellier (Inserm/CNRS/Université de Montpellier) a eu l'idée d'utiliser des concepts de biologie synthétique1 dérivés de l’électronique pour construire des systèmes génétiques permettant de “programmer” les cellules vivantes à la manière d’un ordinateur.