Les bactéries cancérigènes, telles que Helicobacter pylori et Fusobacterium nucleatum, ont la capacité de coloniser des sites spécifiques du corps humain et de contribuer au développement du cancer. Comprendre les mécanismes par lesquels ces bactéries trouvent leurs cibles est crucial pour développer des stratégies de prévention et de traitement efficaces. Nous proposons ici une nouvelle approche combinant des techniques moléculaires avancées et une modélisation informatique pour élucider les interactions moléculaires et les voies de signalisation impliquées dans le ciblage bactérien.
1. Isolement et culture de souches bactériennes :
- Isoler et cultiver les souches bactériennes cancérigènes spécifiques d'intérêt (par exemple, H. pylori et F. nucleatum).
- Confirmer leur identité à l'aide de méthodes moléculaires telles que la réaction en chaîne par polymérase (PCR) ou le séquençage du génome entier.
2. Collecte d’échantillons de tissus hôtes :
- Obtenir des échantillons de tissus sains et cancéreux auprès d'individus affectés (par exemple, tissu gastrique pour H. pylori et tissu colorectal pour F. nucléatum).
- Garantir des considérations éthiques appropriées et un consentement éclairé.
3. Profilage moléculaire du tissu hôte :
- Effectuer une analyse du transcriptome (RNA-seq) sur des échantillons de tissus sains et cancéreux pour identifier les gènes différentiellement exprimés.
- Analyser les modèles d'expression des gènes impliqués dans l'adhésion cellulaire, l'inflammation et la réponse immunitaire.
4. Test d’adhésion bactérienne :
- Co-culturer les souches bactériennes cancérigènes avec des cellules hôtes cultivées (par exemple, cellules épithéliales gastriques ou colonocytes).
- Évaluer l'adhésion bactérienne aux cellules hôtes à l'aide de la microscopie et d'essais quantitatifs (par exemple, coloration au cristal violet).
5. Identification des facteurs d’adhésion bactérienne :
- Isoler et caractériser les protéines de surface bactérienne ou les molécules responsables de l'adhésion aux cellules hôtes.
- Utiliser des techniques telles que la protéomique et la coloration par immunofluorescence pour identifier des adhésines spécifiques.
6. Modélisation informatique et études d’amarrage :
- Réaliser des études d'amarrage moléculaire pour prédire les interactions entre les adhésines bactériennes et les récepteurs potentiels des cellules hôtes.
- Utiliser des outils informatiques pour simuler les affinités de liaison et les changements conformationnels au cours du processus d'adhésion.
7. Validation fonctionnelle :
- Concevoir et mener des expériences pour valider les interactions prédites.
- Utiliser la mutagenèse dirigée ou les anticorps bloquants pour évaluer l'impact d'adhésines spécifiques sur le ciblage et la colonisation bactérienne.
8. Analyse de la voie de signalisation :
- Étudier les voies de signalisation en aval activées lors de l'adhésion bactérienne aux cellules hôtes.
- Analyser l'expression de molécules de signalisation clés et de facteurs de transcription impliqués dans l'inflammation et le développement du cancer.
9. Modèles animaux in vivo :
- Établir des modèles animaux (par exemple, des modèles de souris) pour étudier la colonisation bactérienne et le développement de tumeurs dans un environnement contrôlé.
- Évaluer l'efficacité du ciblage et le potentiel cancérigène des bactéries in vivo.
10. Intégration des données et biologie des systèmes :
- Intégrer les données expérimentales du profilage moléculaire, des tests d'adhésion, de la modélisation informatique et des études animales.
- Développer des modèles au niveau des systèmes pour comprendre les interactions complexes entre les bactéries cancérigènes et l'environnement hôte.
En combinant ces approches, nous visons à fournir une compréhension globale de la manière dont les bactéries cancérigènes trouvent leurs cibles. Ces connaissances contribueront au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour inhiber la colonisation bactérienne et réduire le risque de développement de cancer associé à ces bactéries.
