Sconfiggere il cancro, arrivano i batteri “kamikaze” per annientare le cellule tumorali

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Grazie alla biologia sintetica è oggi possibile programmare il Dna dei batteri trasformandoli in una sorta di ‘bomba biochimica a tempo’ capace di esplodere dentro le cellule tumorali di auto-distruggersi dopo avere attaccato il cancro. La ricerca è stata appena pubblicata su Nature.

Terapie anti-tumorali che viaggiano a bordo di batteri in grado di raggiungere solo le cellule malate, rilasciare il farmaco e poi suicidarsi come kamikaze per scongiurare il rischio che moltiplicandosi danneggino l’organismo. Le insolite “navicelle spaziali” sono batteri sintetici messi a punto dai ricercatori dell’Università della California a San Diego e del Massachusetts Institute of Technology (Mit) e sono al centro di uno studio appena pubblicato sulla rivista Nature.

Armare i batteri. Grazie alla biologia sintetica oggi è possibile programmare il Dna dei batteri, trasformandoli non soltanto in fabbriche di farmaci, ma in una sorta di ‘bomba biochimica a tempo’, capace di esplodere e di auto-distruggersi dopo avere attaccato il suo obiettivo. Nella sperimentazione pubblicata su Nature, i batteri, del genere Salmonella, sono stati resi inoffensivi e programmati in modo da attivare il processo naturale della lisi, con il quale la membrana che li protegge si disintegra causandone la morte.

Sono stati somministrati per bocca a topi con il tumore del colon retto. “Non è la prima ricerca in assoluto che prova ad utilizzare i batteri come veicolo anti-cancro, ma questo modello è più sofisticato perché i ricercatori hanno sfruttato tre principi – commenta Pierfranco Conte, docente di oncologia presso l’Università di Padova e l’Istituto Oncologico Veneto – . Hanno prodotto in laboratorio un ceppo di salmonella, poi con procedure genetiche non solo hanno reso i batteri innocui, ma anche capaci di annientarsi a comando. I batteri, però, non muoiono tutti insieme; come se avessero un timer, ne muore una certa quantità per volta, mentre una piccola quota rimane in vita per garantire la prosecuzione del processo di distruzione tumorale all’interno dell’organismo”.

Killer per il cancro, ma innocui per l’organismo. Uno degli aspetti più interessanti di questa ricerca è proprio il processo di autodistruzione: “La grande novità è la possibilità che questi batteri si suicidino perché impedisce loro di moltiplicarsi all’interno dell’organismo con conseguenze rischiose. Infatti, gli altri studi condotti in passato sono stati interrotti proprio per gli effetti dannosi dei batteri inoculati nell’organismo” spiega Conte. Come molti studi, sottolinea Conte, anche questo è un passo avanti, ma è ancora una ricerca condotta sui topi e prima di arrivare a una sperimentazione sull’uomo ci vorrà del tempo.

In sinergia con la chemioterapia. A rendere interessante questo studio è anche l’azione sinergica dei batteri armati con la chemioterapia. I primi risultati indicano che, se somministrati insieme alla chemioterapia, i batteri kamikaze riducono l’attività del tumore e aumentano la sopravvivenza senza danneggiare le cellule sane. In particolare, l’approccio combinato ha aumentato la sopravvivenza delle cavie: nessuna è guarita, ma l’equipe ha osservato un 50% di aumento dell’aspettativa di vita, anche se è difficile prevedere quali effetti questo potrebbe nell’uomo. “I ricercatori hanno fatto agire i batteri in combinazione con un farmaco chemioterapico di vecchia generazione, il 5-fluorouracile, che uccide le cellule tumorali soprattutto nelle zone vascolarizzate – spiega ancora Conte – mentre questi ceppi batterici uccidono tramite il sistema immunitario preferenzialmente le cellule tumorali non vascolarizzate. Ecco perché il loro uso in combinazione è un’ottima sinergia”.

Un nuovo approccio terapeutico. Positivo il giudizio di uno dei pionieri della biologia sintetica, Jim Collins, del Mit: “La ricerca è una dimostrazione brillante di come la teoria possa portare a progressi significativi nelle applicazioni cliniche”. Il test sui topi, ha aggiunto, è una conseguenza del lavoro cominciato dieci anni fa sulla possibilità di sincronizzare il comportamento di un gruppo di organismi unicellulari. “Adesso – ha detto Collins – è stato dimostrato sperimentalmente che è possibile controllare questo processo per ottenere un approccio terapeutico nuovo e realizzabile nella clinica”.

Alla ricerca del missile anti-cancro. Sono anni che i ricercatori studiano la possibilità di utilizzare dei vettori naturali per far arrivare i farmaci alle cellule tumorali. “Una delle modalità è quella che si basa sull’isolamento delle cellule linfocitarie del paziente che vengono prelevate, armate e poi iniettate nuovamente nel paziente” spiega Pierfranco Conte.  Si tratta della tecnica “Car”, acronimo di Chimeric Antigenic Receptor: un recettore chimerico sintetizzato in laboratorio che i ricercatori inseriscono nel genoma dei linfociti T.  “In questo modo il sistema immunitario del paziente stesso viene potenziato in laboratorio. Questa tecnica è già utilizzata nell’uomo specie per alcuni tumori del sangue”.

Un’altra strategia su cui si sta lavorano è quella delle cellule staminali mesenchimali del tessuto adiposo: “Queste cellule – spiega Conte – vengono prelevate dal paziente e attraverso tecniche di ingegneria genetica si introduce un gene che innesca la produzione di sostanze naturali che hanno un effetto antitumorale. Poi si iniettano nuovamente nel paziente e si è visto che migrano preferenzialmente dove c’è una reazione infiammatoria come avviene nelle cellule cancerogene”. Attualmente ci sono dati di test sperimentali su animali con dati molto positivi soprattutto sui tumori del pancreas e i glioblastomi, ma si sta già passando all’applicazione clinica.

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