Explorer le potentiel des bactéries magnétotactiques pour la médecine de demain
Lauréate du Prix Jeunes Chercheuses décerné par la Métropole Aix-Marseille-Provence, Lucia Gandarias-Albaina, post-doctorante au sein du BIAM, voit ses travaux récompensés pour leur originalité et leur potentiel applicatif. À la croisée de la microbiologie, de la biotechnologie et des sciences des matériaux, ses recherches portent sur les bactéries magnétotactiques et les nanoparticules magnétiques qu’elles produisent, avec l’ambition d’ouvrir de nouvelles perspectives pour le diagnostic et le traitement du cancer.
Vous venez d’obtenir le Prix Jeunes Chercheuses. Que représente cette distinction pour vous ?
Ce prix représente avant tout une grande reconnaissance de mon travail et de mon engagement dans la recherche. Il a une forte valeur symbolique, car il montre que les questions que nous étudions au laboratoire et les approches que nous développons sont pertinentes et utiles pour la communauté scientifique. Il vient reconnaître un parcours en construction, marqué par la curiosité scientifique, l’engagement et le travail collaboratif. Plus qu’un succès individuel, ce prix reflète le travail collectif mené avec mes collègues et la confiance accordée à une recherche tournée vers l’avenir.
Quel est le fil rouge de vos recherches ?
Le fil conducteur de mes travaux est l’étude et l’amélioration des capacités des bactéries magnétotactiques (voir encadré), micro-organismes présents dans l’environnement, ainsi que des magnétosomes, les nanoparticules magnétiques qu’elles produisent. L’objectif est d’explorer leur potentiel pour des applications en diagnostic et en thérapie biomédicale. Je pense que l’originalité de cette approche et le potentiel applicatif de ces systèmes ont particulièrement retenu l’attention du jury.
Quelle grande question scientifique cherchez-vous à résoudre à travers vos travaux ?
Nous cherchons à mieux comprendre si les bactéries magnétotactiques et les magnétosomes qu’elles produisent peuvent être utilisés pour le diagnostic et le traitement du cancer. Nous nous intéressons également à la manière dont ces systèmes peuvent être exploités et à la possibilité d’améliorer leurs caractéristiques déjà remarquables.
Quelle avancée scientifique récente vous semble la plus marquante dans votre parcours ?
Nous avons montré le potentiel des bactéries magnétotactiques comme agents antitumoraux dans des traitements par hyperthermie magnétique (voir encadré). Nous avons également montré que ces bactéries peuvent être amenées à pénétrer dans les cellules tumorales, suggérant ainsi un potentiel en tant qu’agents de délivrance de médicaments pour les traitements contre le cancer.
En quoi votre approche multidisciplinaire et vos résultats font-ils avancer votre domaine de recherche ?
Ce qui caractérise mon travail, c’est avant tout une approche multidisciplinaire, à l’interface de la microbiologie, de la biotechnologie et des sciences des matériaux. Cette formation me permet de mobiliser des outils et des techniques issus de ces différents domaines pour étudier les bactéries magnétotactiques et les magnétosomes qu’elles produisent.
Quelle grande question scientifique cherchez-vous à résoudre à travers vos travaux ?
Nous cherchons à mieux comprendre si les bactéries magnétotactiques et les magnétosomes qu’elles produisent peuvent être utilisés pour le diagnostic et le traitement du cancer. Nous nous intéressons également à la manière dont ces systèmes peuvent être exploités et à la possibilité d’améliorer leurs caractéristiques déjà remarquables.
Quelle avancée scientifique récente vous semble la plus marquante dans votre parcours ?
Nous avons montré le potentiel des bactéries magnétotactiques comme agents antitumoraux dans des traitements par hyperthermie magnétique (voir encadré). Nous avons également montré que ces bactéries peuvent être amenées à pénétrer dans les cellules tumorales, suggérant ainsi un potentiel en tant qu’agents de délivrance de médicaments pour les traitements contre le cancer.
En quoi votre approche multidisciplinaire et vos résultats font-ils avancer votre domaine de recherche ?
Ce qui caractérise mon travail, c’est avant tout une approche multidisciplinaire, à l’interface de la microbiologie, de la biotechnologie et des sciences des matériaux. Cette formation me permet de mobiliser des outils et des techniques issus de ces différents domaines pour étudier les bactéries magnétotactiques et les magnétosomes qu’elles produisent.
Mes résultats montrent comment ces systèmes biologiques peuvent être étudiés, compris et optimisés en vue d’applications biomédicales. En combinant plusieurs disciplines, cette approche ouvre de nouvelles perspectives de recherche et propose des méthodes originales pour exploiter le potentiel des bactéries magnétotactiques, contribuant ainsi à faire évoluer le champ.
Quel rôle a joué le BIAM dans le développement de vos travaux ?
En rejoignant le BIAM, j’ai eu l’opportunité d’élargir mes compétences. Issue principalement des sciences des matériaux, je me suis formée à la microbiologie moléculaire, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour mon travail. L’ambiance du centre et le soutien de mes collègues ont été déterminants : travailler dans un environnement stimulant et bienveillant est extrêmement enrichissant.
Quelles retombées à long terme envisagez-vous pour vos recherches ?
À long terme, j’aimerais que mes travaux contribuent au développement de nouvelles stratégies pour le diagnostic et le traitement du cancer, en s’appuyant sur les propriétés des bactéries magnétotactiques et des magnétosomes.
Au-delà de ce champ spécifique, ces recherches pourraient également inspirer d’autres domaines utilisant des micro-organismes ou des nanoparticules magnétiques pour des applications biotechnologiques et biomédicales, en renforçant les liens entre recherche fondamentale et applications médicales.
Quel message souhaitez-vous adresser aux jeunes chercheuses qui se lancent aujourd’hui dans la recherche scientifique ?Je leur dirais avant tout de faire ce qu’elles aiment, de ne pas douter et d’avoir confiance en elles. Il est important de ne pas se laisser atteindre par des critiques négatives qui ne sont pas constructives et de s’entourer de personnes inspirantes. La recherche est un métier exigeant, jalonné de refus — articles rejetés, financements non obtenus — mais ce que je n’échangerais pour rien au monde, c’est la liberté qu’elle offre d’explorer ce qui nous passionne.
Quelles ont été vos principales sources d’inspiration au cours de votre parcours, et en quoi ont-elles façonné votre vision du métier de chercheuse ?
Mes principales sources d’inspiration sont mes collègues : de la thèse au post-doctorat, j’ai eu la chance d’évoluer dans des équipes majoritairement féminines partageant les mêmes préoccupations professionnelles et personnelles. Dans un domaine exigeant comme la recherche, ces modèles proches sont essentiels et montrent qu’il est possible de concilier carrière scientifique et vie personnelle.
Bactéries magnétotactiques : guidées par le champ magnétique
Présentes dans les milieux aquatiques du monde entier, les bactéries magnétotactiques sont des microorganismes capables de s’orienter naturellement le long des lignes du champ magnétique terrestre. Alors qu’elles nagent activement, leur alignement se fait de manière passive, un comportement appelé magnétotaxie.
Cette faculté repose sur des structures spécifiques présentes à l’intérieur de la cellule : les magnétosomes. Ces organites intracellulaires contiennent un cristal de minéral de fer magnétique — le plus souvent de la magnétite (Fe3O4) ou de la gréigite (Fe3S4) — enveloppé par une membrane protéolipidique.
Hyperthermie magnétique : chauffer les tumeurs pour mieux les combattre
L’hyperthermie magnétique est une approche thérapeutique innovante qui consiste à fragiliser les cellules cancéreuses par un apport de chaleur localisé. Le principe repose sur l’utilisation de nanoparticules magnétiques, fixées à la surface des cellules tumorales ou directement internalisées par celles-ci.
Soumises à un champ magnétique alternatif, ces nanoparticules dissipent de l’énergie sous forme de chaleur, provoquant une élévation ciblée de la température de la tumeur, généralement comprise entre 42 et 44 °C. Cette augmentation thermique entraîne la mort des cellules cancéreuses ou freine leur prolifération, tout en limitant les effets sur les tissus sains environnants.