Contexte

Nous avons développé une très bonne expertise dans l’utilisation de Lactococcus lactis pour délivrer des molécules d’intérêt chez l’hôte. Depuis 2005, nous utilisons des lactocoques pour délivrer non plus des protéines mais des plasmides porteurs de cassettes d’expression eucaryote. Donc dans ce cas, la protéine n’est pas produite par les bactéries mais par les cellules eucaryotes de l’hôte. Cette stratégie constitue une bonne alternative dans le cas de protéines difficiles à produire chez L. lactis. Nous avons d’abord construit des lactocoques exprimant une internaline de Listeria monocytogenes. Ces lactocoques recombinants s’internalisent dans des cellules eucaryotes, y libèrent leur plasmide et induisent la production de protéines hétérologues. Dans une seconde étape, nous avons utilisé des souches naturelles de lactocoques contenant un plasmide BLG+ portant le gène de la la b-lactoglobuline (un des allergènes majeurs du lait, BLG) de telle façon que la BLG ne puisse être produite que dans les cellules eucaryotes. Nous avons démontré que la mise en contact de ces lactocoques porteurs du plasmide BLG+ avec des cellules épithéliales humaines permettait le transfert du plasmide. Ce plasmide est fonctionnel puisque sa présence entraîne l’expression et la sécrétion de la BLG.

Résultats

Après administration par voie orale de lactocoques porteurs du plasmide BLG+ à des souris, nous avons observé la production pendant quelques jours de la BLG par les cellules de la muqueuse intestinale murine. Cette production provoque une réponse immunitaire spécifique faible et transitoire. Les souris traitées ne développent pas d’allergie lors d’une sensibilisation ultérieure. Nous avons donc montré que des bactéries non invasives en transit chez la souris pouvaient transmettre un plasmide fonctionnel.

Perspectives

Ces travaux ont un double impact : i) en tant que nouvel outil de prévention de pathologies telles que des allergies alimentaires ; et ii) en tant qu’outil de compréhension des mécanismes permettant le transfert de plasmide d’une bactérie en transit vers l’hôte.

Le phénomène décrit est probablement peu fréquent et nous chercherons à améliorer son efficacité en développant de nouveaux vecteurs plasmidiques et bactériens. Ces outils pourront aussi être appliquées à d’autres pathologies en alternative des stratégies de délivrance de protéines dans le tractus digestif.

Partenaires

Ces travaux ont été menés en étroite collaboration avec Jean-Marc Chatel (UIAA, Jouy en Josas, Dir. Jean-Michel Wal).

Chatel JM, PotheluneL, Ah-LeungS, Corthier G, WalJM, LangellaP. 2008. In vivo transfer of plasmid from food-grade transiting lactococci to murine epithelial cells. Gene Therapy, 15:1184-1190.

Contact

Philippe Langella, INRA UR910 Écologie et physiologie du système digestif, Jouy en Josas

Philippe.Langella@jouy.inra.fr