Cette bactérie modifiée pour être sensible au pH est capable de diagnostiquer les poussées à venir de la maladie de Crohn ou d’autres maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. C’est la création de bioingénieurs de l’Université Rice (Houston), à partir d’une souche de la bactérie intestinale E. coli L'organisme produit des molécules fluorescentes qui permettent aux chercheurs de détecter la maladie grâce à un dispositif optique standard. Un développement présenté dans les Actes de l’Académie des sciences américaine (PNAS) qui pourrait tout simplement donner lieu à un diagnostic prédictif, lisible aux toilettes.
Cette bactérie dotée des capacités nécessaires pour diagnostiquer une maladie humaine marque une étape importante vers l'application clinique de la biologie synthétique. Cette souche artificielle d’E. coli détecte le pH et brille lorsqu'elle rencontre une acidose, une condition caractéristique des poussées de maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) comme la colite, l'iléite et la maladie de Crohn.
Une signature génétique qui pourrait apparaître « dans les toilettes »
L'acidose active tout un ensemble de gènes et cette signature génétique est associée à l’inflammation intestinale active présente chez les des patients atteints de la maladie de Crohn ou d’autres MICI. Jeffrey Tabor, l’un des auteurs de l’étude et dont le laboratoire a conçu la bactérie détectant le pH, explique que la bactérie pourrait être reprogrammée pour créer des couleurs qui apparaissent dans les toilettes au lieu des étiquettes fluorescentes visualisées lors de ces expériences de laboratoire.
« L'eau des toilettes pourrait devenir bleue
En cas d’alerte de prochaine poussée », expliquent les bio-ingénieurs.
Les promesses des capteurs et des marqueurs bactériens : Au cours de leurs 3,5 milliards d'années d'histoire, les bactéries ont développé d'innombrables circuits génétiques spécifiques et sensibles qui leur permettre de détecter leur environnement. L’équipe qui travaille sur ces nouvelles perspectives en biologie synthétique a développé une boîte à outils de « biohacking » qui leur permet de mélanger et de faire correspondre les entrées et les sorties de ces capteurs bactériens. Parmi ces possibilités, le circuit de détection du pH. La bactérie, adaptée pour une utilisation dans une souris modèle de la maladie de Crohn, se révèle capable de détecter le pH dans l'intestin et l'acidose pendant l'inflammation active.
Prochaine étape, les essais cliniques, mais il faudra encore attendre plusieurs années.
Source: Proceedings of National Academy of Science (PNAS) May 18, 2021 DOI: 10.1073/pnas.2023871118 Mucosal acidosis elicits a unique molecular signature in epithelia and intestinal tissue mediated by GPR31-induced CREB phosphorylation
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