51. A safe bacterial microsyringe for in vivo antigen delivery and immunotherapy
- Author
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Bertrand Toussaint, Mitra Ahmadi, Xavier Chauchet, Sandrine Martin, David Laurin, François Cretin, Alexis Broisat, Charlotte Genestet, Julien Verove, Candice Trocme, Joel Plumas, Catherine Ghezzi, Caroline Aspord, Yan Wang, Audrey Le Gouellec, Benoît Polack, Université Grenoble Alpes, Inserm, CEA, BIG-Biologie du Cancer et de l’Infection, Grenoble, France, Laboratoire d'Ingénierie des Macromolécules (LIM), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), TheREx, Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble (INSERM U823), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Biochimie et biophysique des systèmes intégrés (BBSI), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Radiopharmaceutiques biocliniques, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Association nationale de prévention en alcoologie et addictologie, ANPAA30, Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), and VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
- Subjects
[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,MESH: Immunotherapy ,medicine.medical_treatment ,MESH: Photosensitizing Agents ,Epitopes, T-Lymphocyte ,Active immunotherapy ,CD8-Positive T-Lymphocytes ,[SDV.IMM.II]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Innate immunity ,Epitope ,MESH: Cancer Vaccines ,Mice ,Furocoumarins ,Neoplasms ,Drug Discovery ,MESH: Animals ,MESH: Neoplasms ,[INFO.INFO-BT]Computer Science [cs]/Biotechnology ,Cytotoxicity ,MESH: Bacterial Secretion Systems ,Bacterial Secretion Systems ,MESH: Furocoumarins ,0303 health sciences ,Antigen Presentation ,Immunity, Cellular ,Photosensitizing Agents ,MESH: Dendritic Cells ,MESH: CD8-Positive T-Lymphocytes ,3. Good health ,Pseudomonas aeruginosa ,MESH: Pseudomonas aeruginosa ,Molecular Medicine ,Original Article ,Female ,MESH: Antigens ,Immunotherapy ,MESH: Xenograft Model Antitumor Assays ,MESH: Mutation ,MESH: Cell Line, Tumor ,Lymphoid Tissue ,Heterologous ,Biology ,Vaccines, Attenuated ,Cancer Vaccines ,Microbiology ,MESH: Immunity, Cellular ,MESH: Epitopes, T-Lymphocyte ,03 medical and health sciences ,Immune system ,Antigen ,In vivo ,Cell Line, Tumor ,MESH: Vaccines, Attenuated ,medicine ,Genetics ,Animals ,Humans ,Antigens ,Molecular Biology ,MESH: Mice ,030304 developmental biology ,Pharmacology ,MESH: Humans ,030306 microbiology ,Dendritic Cells ,Xenograft Model Antitumor Assays ,[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,Disease Models, Animal ,Mutation ,MESH: Antigen Presentation ,MESH: Lymphoid Tissue ,Cancer research ,MESH: Disease Models, Animal ,MESH: Female - Abstract
International audience; The industrial development of active immunotherapy based on live-attenuated bacterial vectors has matured. We developed a microsyringe for antigen delivery based on the type III secretion system (T3SS) of P. aeruginosa. We applied the "killed but metabolically active" (KBMA) attenuation strategy to make this bacterial vector suitable for human use. We demonstrate that attenuated P. aeruginosa has the potential to deliver antigens to human antigen-presenting cells in vitro via T3SS with considerable attenuated cytotoxicity as compared with the wild-type vector. In a mouse model of cancer, we demonstrate that this KBMA strain, which cannot replicate in its host, efficiently disseminates into lymphoid organs and delivers its heterologous antigen. The attenuated strain effectively induces a cellular immune response to the cancerous cells while lowering the systemic inflammatory response. Hence, a KBMA P. aeruginosa microsyringe is an efficient and safe tool for in vivo antigen delivery.
- Published
- 2013