Identification et rôle de certaines bactéries intestinales dans l'apparition du cancer colorectal

Le cancer colorectal compte parmi les cancers les plus fréquents en France. S’il résulte de facteurs génétiques et environnementaux, des travaux récents montrent que le microbiote intestinal, l’ensemble des micro-organismes vivant dans nos intestins, impacte son développement. Certaines bactéries, capables de franchir la couche de mucus qui protège la paroi intestinale, peuvent provoquer une inflammation chronique et ainsi entraîner l’apparition de tumeurs.

Les recherches menées par le docteur Benoît Chassaing (Institut Pasteur / Inserm / Université Paris Cité) ont pour objectif d’identifier ces bactéries « invasives » et de comprendre leur implication dans les premiers stades du cancer colorectal. Pour cela, son équipe étudie une cohorte unique de patients sans cancer déclaré mais présentant un risque élevé d’en développer un, notamment en raison d’un déficit primitif en immunoglobulines, une maladie qui affaiblit les défenses immunitaires et augmente la fréquence du cancer du côlon.

Les chercheurs isoleront, grâce à des techniques de culturomique et d’analyse génomique, les bactéries présentes dans la couche de mucus de ces patients, puis testeront leur pouvoir cancérogène dans un modèle expérimental chez la souris.

À terme, cette étude pourrait identifier de nouvelles bactéries marqueuses du risque de cancer colorectal et conduire à la mise au point de tests de dépistage précoces ou de stratégies de prévention ciblées, en agissant sur le microbiote avant que la maladie ne se déclare.

Pour aller plus loin

Avec près de 45 000 nouveaux cas par an, le cancer colorectal (CCR) est l’un des cancers les plus fréquents en France. Son développement dépend de nombreux facteurs : génétiques, alimentaires, environnementaux… mais aussi microbiens.
Le microbiote intestinal, cet ensemble de milliards de micro-organismes qui vivent dans notre tube digestif, joue un rôle primordial dans la digestion et dans le bon fonctionnement du système immunitaire. Lorsqu’il est équilibré, il contribue à la santé. Mais s’il se dérègle (on parle alors de dysbiose), il peut générer une inflammation et créer un environnement propice à l’apparition de maladies chroniques, dont le cancer colorectal.

Depuis plusieurs années, le docteur Benoît Chassaing, chercheur Inserm et responsable de l’équipe Interactions Microbiote-Hôte à l’Institut Pasteur (Institut Pasteur / Inserm / Université Paris Cité), essaie de comprendre comment certaines bactéries intestinales interagissent avec notre muqueuse intestinale et participent à la transition entre inflammation chronique et cancer.
Son équipe a notamment montré que les bactéries capables de franchir la barrière de mucus, cette fine couche protectrice qui tapisse la paroi intestinale, peuvent déclencher une inflammation persistante et entraîner le développement de tumeurs dans le côlon.

Une recherche centrée sur les bactéries « invasives » du mucus intestinal

Le projet actuel, soutenu par la Fondation de l’Avenir, prolonge ces découvertes. L’objectif est de déterminer quelles bactéries du microbiote sont capables de coloniser le mucus intestinal et de comprendre leur pouvoir cancérogène.

Le mucus agit normalement comme un bouclier entre les bactéries et les cellules intestinales. Mais chez certaines personnes, notamment celles dont le système immunitaire est affaibli, cette protection est altérée. Les patient.es présentant un déficit primitif en immunoglobulines, par exemple, produisent peu d’anticorps et présentent un risque très élevé de cancer colorectal.
Les chercheurs formulent donc l’hypothèse suivante : chez ces patient.es, des bactéries spécifiques réussissent à coloniser la couche de mucus, déclenchant une inflammation chronique et activant des gènes impliqués dans le développement tumoral.

Identifier les coupables et comprendre leurs effets

Pour tester cette hypothèse, l’équipe adopte une approche en deux temps :

1. Identifier les bactéries associées au mucus
   Les chercheurs utilisent une technique appelée culturomique, qui permet d’isoler et de cultiver un très grand nombre d’espèces bactériennes présentes dans les biopsies de côlon. Ces échantillons proviennent de patient.es présentant un déficit immunitaire et de volontaires sains, recrutés dans le cadre d’un protocole clinique mené avec les Dr Malamut et Cerf-Bensussan (Hôpital Necker-Enfants Malades).
   En comparant ces deux groupes, les chercheurs peuvent repérer les espèces présentes uniquement chez les patient.es à risque et ainsi dresser une carte des bactéries potentiellement pro-carcinogènes.
2. Tester leur pouvoir cancérogène
   Les bactéries identifiées sont ensuite introduites dans un modèle murin (chez la souris) pour observer leur comportement : colonisent-elles le mucus ? Provoquent-elles une inflammation ? Participent-elles à la formation de tumeurs ? Ce travail permettra de valider expérimentalement le rôle de certaines espèces bactériennes dans la promotion du cancer colorectal.

Ce que cette recherche apporte à la science

Cette étude est la première à utiliser une cohorte de patients sans cancer déclaré mais présentant un risque accru pour identifier des bactéries du mucus intestinal. Elle apportera plusieurs avancées majeures :

• Une compréhension fine des interactions entre microbiote et immunité intestinale
  Les anticorps produits dans l’intestin, notamment les immunoglobulines A, régulent les bactéries présentes à la surface du mucus. Leur absence entraîne la colonisation du mucus par des bactéries potentiellement nocives.
• Une approche intégrée « microbiote-immunité-cancer »
  En reliant la composition bactérienne, la réponse immunitaire et les mécanismes de cancérogenèse, le projet éclaire un maillon encore mal compris de la chaîne : comment une altération du microbiote peut, à long terme, transformer un état inflammatoire chronique en cancer.
• Une étape vers de nouveaux outils diagnostiques
  Identifier des bactéries « signatures » du risque de CCR pourrait conduire à la mise au point de tests de dépistage précoces basés sur un simple prélèvement de selles ou une analyse du mucus intestinal.

Vers une meilleure prévention du cancer colorectal

Mieux connaître les bactéries associées au risque de cancer colorectal permettra de détecter plus tôt les personnes à risque élevé, d’adapter la surveillance ou la prévention (notamment chez les patients immunodéficients) et, à plus long terme, de corriger les déséquilibres du microbiote grâce à des approches ciblées (probiotiques, prébiotiques ou greffes de microbiote).

À terme, cette approche pourrait transformer notre manière de prévenir le cancer colorectal : non plus seulement en surveillant les polypes ou les mutations génétiques, mais aussi en observant et en modulant les bactéries qui vivent au plus près de nos cellules intestinales.