Une équipe de 12 étudiants de l'Université de Tel-Aviv développe actuellement une nouvelle thérapie à base d'ARN contre le cancer du poumon, visant à attaquer les cellules cancéreuses de manière sélective en ciblant leurs racines génétiques, au moyen de techniques de modélisation avancée et de biologie moléculaire, avec un minimum d'effets secondaires. Le projet, surnommé Oncoligo, sera présenté lors du concours annuel de biologie de synthèse iGEM, qui se tiendra à Paris, du 28 au 31 octobre 2025.

Dirigée par Shir Shance et Idan Eyni, étudiants en troisième année de licence respectivement en biotechnologie et en ingénierie biomédicale, l'équipe iGEM de l'Université de Tel-Aviv rassemble des étudiants de la licence au doctorat de diverses disciplines, allant des sciences médicales à l'informatique, en passant par les mathématiques, la biotechnologie et l'ingénierie biomédicale. « La biologie de synthèse combine biologie moléculaire et outils d'ingénierie sophistiqués », explique Idan. « La compétion iGEM repose donc essentiellement sur des équipes interdisciplinaires qui mettent en commun ces différentes forces ».

Le programme iGEM de l'Université de Tel-Aviv (iGEM-TAU) a été fondé par le Prof. Tamir Tuller, de la Faculté d'ingénierie, spécialiste de biologie computationnelle et synthétique, qui en est le coordinateur principal. L'équipe est également épaulée par un comité de pilotage scientifique composé des Prof. Avigdor Eldar, Uri Gophna, Martin Kupiec et Itai Benhar. Elle bénéficie de plus du soutien d'un comité entrepreneurial composé de Yair Sakov (fondateur et directeur général du Centre d'entrepreneuriat de l'Université de Tel-Aviv) et de l'équipe de Startup Nation Central (société d’intérêt public visant à créer des liens entre l’industrie israélienne de haute technologie et les organisations et investisseurs du monde entier).

Oncoligo cible une faiblesse fondamentale des cellules cancéreuses : leur ARNm défectueux. Plutôt que de tenter de détruire les cellules cancéreuses en passant par leurs protéines mutées, comme le font la plupart des thérapies actuelles, elle les cible par l'intermédiaire des mutations de leurs molécules d'ARNm. La clé réside dans l'utilisation de molécules appelées oligonucléotides antisens (OAS), capables de se lier spécifiquement à l'ARN muté et de le désactiver.

« Imaginez l'ADN comme un livre de recettes, l'ARN comme une recette particulière et la protéine comme le plat final », explique Shir Shance. « Dans les cellules cancéreuses, l'ADN présente des mutations, ce qui signifie que la recette est généralement lacunaire, et aboutit à la formation de protéines défectueuses… Nous avons donc recherché une manière de tuer les cellules dont la "recette" est erronée pour que les protéines cancéreuses endommagées ne puissent plus exister ».

En concevant de nouveaux OAS qui se lient spécifiquement à l'ARNm cancéreux, l'équipe espère proposer une thérapie ciblant sélectivement les cellules tumorales tout en préservant les tissus sains. Cette approche diffère de la plupart des thérapies actuelles, qui ciblent les cellules cancéreuses au moyen de la chimiothérapie ou d'autres méthodes non spécifiques. 

L'un des aspects particulièrement innovants du projet est l'utilisation de la modélisation computationnelle pour concevoir les séquences d'OAS les plus efficaces. « L'ARN peut être difficile à distinguer, c'est pourquoi nous voulons construire un modèle informatique capable de cibler certaines zones », explique Michael Kovaliov, étudiant en master de mathématiques appliquées, qui dirige l'équipe de modélisation. « Nous commençons donc par concevoir le modèle informatique… puis nous exécutons certaines séquences in vitro sur une lignée cellulaire réelle pour en tester l'efficacité. Une fois les résultats obtenus, nous les insérons à nouveau dans l'ordinateur, les analysons et essayons d'améliorer encore le modèle ».

L'équipe teste actuellement ses OAS sur des organismes modèles comme la levure et sur des lignées cellulaires humaines, et prévoit de les utiliser dans les mois à venir sur des lignées cellulaires cancéreuses humaines. En cas de succès, leur approche pourrait servir de modèle pour le développement de thérapies ciblant l'ARN dans divers cancers.

À l'approche du concours iGEM de Paris, l'équipe iGEM-TAU se concentre sur la préparation d'une preuve de concept et la finalisation d'un outil de recherche qu'elle a développé pour aider d'autres chercheurs à concevoir des OAS pour différentes maladies. Si ses membres espèrent bien sûr remporter une médaille d'or comme l'an dernier, ils sont également enthousiastes quant aux opportunités présentées par le concours : « Ce sera une expérience formidable et enrichissante pour nous que de présenter notre projet et de rencontrer d'autres chercheurs du monde entier », déclare Idan.

Les membres de l'équipe iGEM-TAU espèrent également que le concours marque pour eux le début d'une contribution durable à la recherche sur le cancer, qui pourra se poursuivre sous la forme d'une startup : « iGEM est conçu pour vous préparer à l'industrie », explique Kovaliov. « Un bon projet scientifique doit s'accompagner d'un business plan cohérent ; si ce projet mûrit suffisamment, nous serions ravis de créer notre entreprise ».

Source: Les Amis français de l'Université de Tel Aviv