BIOTHÉRAPIE VIVANTE : Le pansement vivant qui préserve les bonnes bactéries

Protéger ces bactéries bénéfiques avec un revêtement qui les aide à survivre au processus de fabrication.

Cependant, l’un des obstacles au développement de ces « produits biothérapeutiques vivants » est que de nombreuses espèces bactériennes bénéfiques sont endommagées par l'oxygène, ce qui rend difficile leur fabrication, leur stockage et leur distribution. Ces bioingénieurs du MIT ont créé un un revêtement qui incorpore ces bactéries et les aide à survivre au processus de fabrication.

Une première preuve de concept est apportée en appliquant la technologie à la bactérie E. coli ainsi que sur une autre espèce pouvant aider à la digestion des amidons végétaux, Bacteroides thetaiotaomicron, une espèce plus abondante dans le microbiome intestinal des personnes en bonne santé.  Ainsi, le revêtement pourrait être appliqué à de nombreuses autres espèces bactériennes : « ce revêtement pourrait être utilisé pour protéger à peu près n'importe quel microbe bénéfique », déclare l’auteur principal, le biologiste Ariel Furst, professeur de génie chimique au MIT.

Comment le nouveau matériau protège les bactéries :  La plupart des bactéries qui vivent dans l'intestin humain sont anaérobies et présentent des degrés variables de sensibilité à l'oxygène. Certaines peuvent tolérer un peu d'oxygène, tandis que pour d'autres, l'oxygène est mortel. Il est donc difficile de tester le potentiel thérapeutique de ces bactéries alors qu’elles doivent être lyophilisées et formulées sous forme de gélules pour être utilisées à des fins thérapeutiques. Le nouveau matériau composé d'ions métalliques et de composés organiques polyphénols permet maintenant de protéger les bactéries anaérobies.

Lorsque les polyphénols et les ions métalliques sont mis en solution, ils forment une feuille bidimensionnelle en forme de grille. Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé du fer, à des niveaux sans danger pour la consommation humaine, et 3 polyphénols considérés comme sûrs par l’Agence américaine Food and Drug Administration (FDA) : l'acide gallique, l'acide tannique et l'épigallocatéchine (EGCG), des composés présents dans le thé et d'autres produits végétaux. Des bactéries sont également ajoutées à la solution et le matériau s'auto-assemble en un revêtement sur les cellules bactériennes individuelles. le revêtement protège les bactéries pendant le processus de lyophilisation et de fabrication. Les chercheurs montrent ici qu’à l’issue du processus, les cellules enrobées sont toujours vivantes et capables d'exercer des activités cellulaires normales, bien que leur croissance ait été temporairement inhibée.

Enfin, exposé à un environnement acide, tel que celui de l'estomac, le revêtement se décompose et libère les bactéries.

De multiples applications : ce revêtement protecteur de biothérapies vivantes pourrait également être utile pour les cultures ou pour les vaccins. Le vaccin BCG par exemple est difficile à produire et doit être conservé à basse température. Le recouvrir d'une couche protectrice pourrait éliminer le besoin de stockage au froid et faciliter sa distribution.