Etude de magnétosomes directement extraits des bactéries magnétotactiques
Lors des premières études d’efficacité anti-tumorale, les chercheurs de Nanobacterie ont utilisé des suspensions contenant des chaînes de magnétosomes directement extraites de bactéries magnétotactiques. Pour préparer ces suspensions, les chaînes de magnétosomes n’ont pas subi de traitement spécifique et étaient donc entourées de matériau biologique (lipides, protéines, endotoxines) provenant des bactéries magnétotactiques.
1. Traitement des tumeurs du cancer du sein (MDA-MB231) sur modèles murins :
Lors d’une première série d’expériences, les chercheurs de Nanobacterie ont fait pousser des tumeurs du cancer du sein (MDA-M231) sous la peau de souris. Lorsque la taille de ces tumeurs a atteint environ 100 mm3, ils ont administré en leur centre environ 1 mg d’une suspension de magnétosomes extraits des bactéries magnétotactiques, suivi de plusieurs applications d’un champ magnétique alternatif d’intensité 20 mT et de fréquence d’environ 198 kHz. Ce traitement a conduit à une élévation de température modérée dans la tumeur (<43 °C) et à la disparition totale de la tumeur un mois après le début du traitement, montrant son efficacité.
La figure ci-dessous décrit le protocole de traitement utilisé pour traiter les tumeurs du cancer du sein sous-cutanées, la température mesurée atteinte pendant la première séance de chauffage, et montre une photographie d’une souris guérie sans tumeur obtenue un mois après le début du traitement.
2. Traitement de glioblastomes (U87-Luc) sur modèles murins :
Lors d’une deuxième série d’expériences, les chercheurs de Nanobacterie ont fait croître des glioblastomes (U87-luc) dans les cerveaux de souris. Lorsque les glioblastomes ont atteint un volume d’environ 1-5 mm3, ils ont introduit 40 µg d’une suspension de magnétosomes directement extraits des bactéries magnétiques au centre de ces tumeurs et exposé les souris à 15 applications d’un champ magnétique alternatif d’intensité de 20 mT et de fréquence 198 kHz (S1-S15). L’élévation de la température dans les tumeurs n’a pas excédé 4 °C. La disparition progressive de la tumeur a été observée de un à deux mois après le début du traitement et 40% des souris traitées avec les magnétosomes sont guéries.
La figure ci-dessous à gauche montre une souris traitée par injection des magnétosomes suivie de 15 sessions d’application du champ magnétique (S1-S15). Le signal de bioluminescence qui est proportionnel à la taille de la tumeur a disparu 42 jours après le début du traitement. La figure de droite montre les taux de survie pour des souris traitées avec une même dose de magnétosomes et de nanoparticules chimiques. 40% des souris traitées avec les magnétosomes sont encore en vie 90 jours après le début du traitement alors que toutes les souris traitées avec les nanoparticules chimiques sont mortes 50 jours après le début du traitement.
Afin d’expliquer l’origine de l’activité anti-tumorale, les pourcentages d’endotoxines relarguées par les nanoparticules suite à une ou plusieurs sessions et la quantité de nanoparticules internalisés dans les cellules tumorales suite à l’application du champ magnétique ont été mesurés en solution et in vitro, respectivement.
La Figure ci-dessous montre que contrairement aux nanoparticules chimiques, les magnétosomes ont un comportement caractérisé par :
- le relargage contrôlé d’endotoxines suite à l’application du champ magnétique qui peut activer des cellules immunitaires (telles que des polynucléaires neutrophiles) contre la tumeur;
- l’internalisation dans les cellules tumorales des magnétosomes pouvant faciliter leur destruction.
