Des exopolysaccharides de bactéries lactiques comme transporteurs actifs de médicaments

Nicolas Beaudet¹, Pierre Lemieux², Claude Dupont¹

¹Institut National de la Recherche Scientifique, INRS-Institut Armand Frappier

² Technologie Biolactis inc., 531 blvd. Des Prairies, Laval, Canada, H7V 1B7

Les exopolysaccharides (EPS) produits par les bactéries lactiques (LAB) sont reconnus pour agir comme agents épaississants dans les nourritures fermentées et comme inducteurs de cytokines in vitro. Les propriétés rhéologiques et immunologiques des EPS sont basées sur leur composition monomérique et leur assemblage, conférant à ces molécules une structure tridimensionnelle de chargée à neutre pouvant interagir activement avec son environnement. Ces observations nous ont conduit à évaluer le potentiel des EPS à former un réseau micellaire favorisant le chargement de molécules hydrophobes. L'utilisation du pyrène, une sonde insoluble dans l'eau, nous a permis d'observer une modification de son profil de fluorescence en présence d'EPS en comparaison de celui du Pluronic P85 (un copolymère trimérique connu pour former des micelles en solution) dans des conditions similaires. La concentration micellaire critique estimée (0,01% (p/v)) et la présence d'un pic d'excimère significatif nous ont conduit à croire que les EPS devraient être considérés comme un transporteur potentiel de médicaments à haute capacité de chargement par le fait que l'état d'excimère est attribuable à un empilement du pyrène dans un micro-domaine hydrophobe. Des analyses en microscopie électronique sur les échantillons de EPS ont démontré la présence de structures sphériques similaires à des liposomes monocouches.

Partant de ces observations et du fait que la littérature leur attribue des effets anti-tumoraux, nous avons évalué la synergie que pouvaient induire les EPS sur des modèles cellulaires et animaux. Des lignées cellulaires tumorales ont été exposées à des doses de EPS (de 0,01% à 1%) et de médicament anti-cancéreux (e.g.5-fluorouracil) pour déterminer l'amélioration de la réponse thérapeutique. Ces traitements ont été reproduits chez la souris dans un modèle de cancer agressif. Les résultats démontrent une diminution de la prolifération cellulaire in vitro et une augmentation de la survie in vivo.

Les EPS représentent une molécule facile à produire à un coût raisonnable et un polymère biodégradable naturellement dérivé de LAB qui possèdent le statut de « food-grade microorganisms Generally Recognized As Safe (GRAS status) ».