Les techniques CRISPR/Cas permettent de générer des modifications ciblées dans l'information génétique bactérienne. Leur objectif est d'enregistrer l'activité des gènes pendant le processus de digestion. (Image : ETH Zurich/ Science animated; Bara Krautz)

La nouvelle «caméra bactérienne» dans la lutte contre la malnutrition

Des chercheurs de l'EPFZ ont réussi une percée dans la recherche sur la nutrition. Grâce à une nouvelle méthode, il est désormais possible de déterminer des informations de génétique moléculaire sur l'état nutritionnel de l'intestin de manière non invasive.

Par rapport à la coloscopie conventionnelle, une méthode invasive, la nouvelle méthode constitue une alternative rapide, simple et douce. De plus, elle permet d'effectuer des mesures sur de longues périodes : les connaissances qui en résultent peuvent ainsi être directement placées dans un contexte temporel, tout en ne perturbant pas la flore intestinale propre à l'organisme.

 

«Nous manquons aujourd'hui de méthodes pour traiter les inflammations, les infections et les problèmes nutritionnels dans l'intestin. de mesurer de manière simple et fiable l'intestin.»

(Prof. Dr. Randall Platt, Chaire de génie biologique, ETH Zurich)

 

Rapide, douce et spécifique - c'est ainsi que "filme" la caméra vidéo bactérienne:

Dans le cadre de leurs recherches, les bio-ingénieurs ont utilisé des bactéries intestinales génétiquement modifiées qui servent en quelque sorte de caméra vidéo biologique». Les cellules bactériennes administrées par voie orale collectent des informations sur l'activité génétique locale pendant le transit intestinal en enregistrant des molécules messagères d'ARNm propres à l'organisme. L'analyse génétique moléculaire d'un échantillon de selles permet ensuite de décrypter le type et la quantité des différentes molécules messagères: Il en résulte un profil spécifique et significatif de l'activité des gènes au moment du prélèvement.

 

De la souris à l'homme?

L'adaptation génétique des «vidéobactéries» est réalisée à l'aide de la méthode Crispr/Cas. Cette technique, également connue sous le nom de «ciseaux génétiques», permet de modifier avec précision de courtes sections de l'information génétique bactérienne. Jusqu'à présent, la méthode d'analyse est limitée à des modèles non humains, comme les souris. Dans une prochaine étape, les chercheurs* visent des études cliniques sur l'homme. Bien que la méthode Crispr/Cas soit soumise à des obstacles légaux importants en raison de sa forte réglementation, elle peut fournir des informations importantes sur le potentiel de diagnostic en médecine humaine.

 

«Nous pouvons suivre en temps réel si la teneur en nutriments d'un régime est suffisante pour un environnement intestinal sain.»

(Prof. Dr. Randall Platt)

 

Un meilleur diagnostic doit permettre de lutter contre la malnutrition

La «caméra bactérienne» a par exemple le potentiel de détecter de manière ciblée les réactions inflammatoires et les carences nutritionnelles de l'intestin. Elle permet en outre de comprendre comment l'écosystème intestinal réagit à une modification de l'offre en nutriments et comment il s'adapte à d'éventuelles carences. Les scientifiques espèrent qu'un meilleur diagnostic de l'état de la flore intestinale permettra un traitement médical plus efficace, notamment pour les enfants en bas âge dans les régions en crise.