microbiome

Publié le 28 septembre 2025. Des chercheurs ont découvert qu’une molécule produite par des bactéries présentes dans les tumeurs colorectales pourrait renforcer l’efficacité de la chimiothérapie, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le traitement du cancer.

• Une molécule baptisée 2-méthylisocitrate (2-MiCit), produite par E. coli, augmente la sensibilité des cellules cancéreuses à la 5-fluorouracile (5-FU), un médicament de chimiothérapie.
• Des tests en laboratoire et sur des modèles animaux ont confirmé l’activité anticancéreuse de la 2-MiCit et de sa version synthétique, plus puissante.
• Cette découverte souligne l’importance du microbiome tumoral – l’ensemble des bactéries présentes dans et autour des tumeurs – dans la réponse au traitement.

L’interaction complexe entre les bactéries et les cellules cancéreuses est de plus en plus reconnue par la communauté scientifique. Si l’on sait depuis longtemps que les microbes jouent un rôle essentiel dans la santé humaine, notamment au niveau de la peau et de l’intestin, des études récentes révèlent que les tumeurs hébergent également leurs propres communautés bactériennes. Comprendre comment ces micro-organismes influencent la croissance tumorale et la réponse aux traitements est désormais un enjeu majeur.

Une équipe internationale de chercheurs, menée par des scientifiques de l’Imperial College London et de l’Université de Cologne, a identifié la molécule 2-MiCit comme un composé prometteur dans la lutte contre le cancer colorectal. Les résultats de cette étude, publiés dans la revue Cell Systems, suggèrent que cette molécule pourrait être utilisée pour amplifier les effets bénéfiques des chimiothérapies existantes.

Pour parvenir à cette découverte, les chercheurs ont réalisé un vaste criblage, testant plus de 1 100 conditions sur le ver microscopique C. elegans. Ils ont constaté que la 2-MiCit, produite par E. coli, augmentait la puissance du médicament de chimiothérapie 5-FU. La modélisation informatique a ensuite confirmé que le microbiome tumoral des patients atteints de cancer colorectal avait également la capacité de produire cette molécule.

Des tests supplémentaires, réalisés sur des cellules cancéreuses humaines cultivées en laboratoire et sur un modèle de cancer colorectal chez la mouche, ont confirmé l’activité anticancéreuse de la 2-MiCit. Dans le modèle de la mouche, la molécule a même permis de prolonger l’espérance de vie.

« Nous savions que des bactéries étaient associées aux tumeurs, et nous commençons maintenant à comprendre la conversation chimique qu’elles ont avec les cellules cancéreuses », explique le professeur Filipe Cabreiro, responsable du groupe Host-Microbe Co-Metabolism au Laboratoire MRC des sciences médicales (LMS) et du groupe de recherche CECAD à Cologne.

« Nous avons découvert qu’une de ces substances chimiques bactériennes peut agir comme un puissant allié de la chimiothérapie, perturbant le métabolisme des cellules cancéreuses et les rendant plus vulnérables au médicament. »

Professeur Filipe Cabreiro, responsable du groupe Host-Microbe Co-Metabolism au LMS et au CECAD

L’étude révèle que la 2-MiCit agit en inhibant une enzyme clé dans les mitochondries (les structures à l’intérieur des cellules qui produisent de l’énergie) des cellules cancéreuses. Cela entraîne des dommages à l’ADN et active des voies connues pour réduire la progression du cancer. Cette attaque à plusieurs facettes affaiblit les cellules cancéreuses et agit en synergie avec la 5-FU, augmentant significativement son efficacité.

« Les microbes font partie intégrante de notre organisme. Le fait qu’une seule molécule puisse avoir un impact aussi profond sur la progression du cancer est vraiment remarquable, et une nouvelle preuve de la complexité de la biologie lorsqu’on l’envisage dans sa globalité », souligne le Dr Daniel Martinez-Martinez, chercheur postdoctoral au LMS et premier auteur de l’étude.

« C’est passionnant car nous ne faisons que gratter la surface de ce qui se passe réellement. »

Dr Daniel Martinez-Martinez, chercheur postdoctoral au LMS

En collaboration avec des chimistes médicaux, les chercheurs ont également modifié la molécule de 2-MiCit pour améliorer son efficacité. Cette version synthétique s’est avérée encore plus puissante pour tuer les cellules cancéreuses, ce qui démontre le potentiel de développer de nouveaux médicaments à partir de produits microbiens naturels. « En utilisant le produit microbien naturel comme point de départ, nous avons pu concevoir une molécule plus puissante, améliorant ainsi les performances de la nature », ajoute Filipe Cabreiro.

Ces découvertes prometteuses mettent en évidence l’impact du microbiome associé au cancer sur la progression tumorale et la manière dont les métabolites produits par ces bactéries pourraient être exploités pour améliorer les traitements contre le cancer. Ces résultats sont également importants dans le contexte de la médecine personnalisée, soulignant l’importance de prendre en compte non seulement le patient, mais aussi son microbiome.

Référence : “Chemotherapy modulation by a cancer-associated microbiota metabolite” par Daniel Martinez-Martinez, Tanara V. Peres, Kristin Gehling, Leonor Quintaneiro, Cecilia Cabrera, Maksym Cherevatenko, Stephen J. Cutty, Lena Best, Georgios Marinos, Johannes Zimmerman, Ayesha Safoor, Despoina Chrysostomou, Joao B. Mokochinski, Alex Montoya, Susanne Brodesser, Michalina Zatorska, Timothy Scott, Ivan Andrew, Holger Kramer, Masuma Begum, Bian Zhang, Bernard T. Golding, Julian R. Marchesi, Susumu Hirabayashi, Christoph Kaleta, Alexis R. Barr, Christian Frezza, Helena M. Cochemé et Filipe Cabreiro, 10 septembre 2025, Cell Systems. DOI: 10.1016/j.cels.2025.101397

Cette étude a été principalement financée par la Leverhulme Trust, le Wellcome Trust/Royal Society, la DFG German Research Foundation et le Medical Research Council.