Cancro, batteri “buoni” attirano le cellule immunitarie verso i tumori e aiutano a distruggerli

Grazie a batteri geneticamente modificati gli scienziati sono stati in grado di attirare le cellule immunitarie contro alcuni tumori e colpirli, ottenendo significativi benefici terapeutici in modelli animali. In parole semplici, hanno messo a punto una rivoluzionaria immunoterapia sperimentale che potrebbe aiutarci a combattere il cancro con un'efficacia ancora maggiore. Una delle armi a disposizione delle neoplasie, del resto, risiede proprio nella capacità di eludere il sistema immunitario, bloccando i segnali che ne permettono l'attivazione. Ma questi batteri “buoni”, non patogeni, riescono a infiltrarsi nelle cellule tumorali e accendere un segnale per l'attivazione delle cellule immunitarie, un po' come l'accensione di un bengala in caso di emergenza.

A mettere a punto e testare i batteri OGM per attivare il sistema immunitario contro il cancro è stato un team di ricerca guidato da scienziati del Dipartimento di Microbiologia e Immunologia dell'Università Columbia di New York, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Herbert Irving Comprehensive Cancer Center e del Dipartimento di Ingegneria Biomedica. Gli scienziati, coordinati dal professor Nicholas Arpaia, docente presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons dell'ateneo statunitense, hanno ottenuto i “batteri immunoterapici” dopo aver modificato dei ceppi probiotici di Escherichia Coli, un microorganismo che vive naturalmente nella nostra flora intestinale (e che occasionalmente può diventare patogenico).

In questo studio il professor Arpaia e colleghi hanno ingegnerizzato gli E. coli per andare incontro a un processo di lisi (distruzione) sincronizzato e rilasciare le sostanze desiderate, delle chemochine (proteine) in grado di attirare determinate cellule immunitarie. L'aspetto interessante di questi batteri è che prosperano all'interno dei tumori e una volta introdotti non vengono rilevati negli organi sani. “È stato ipotizzato che ciò sia dovuto al basso pH, all'ambiente necrotico e immuno-escluso… che è unico per il nucleo di un tumore e supporta la crescita batterica impedendo allo stesso tempo l'eliminazione dei batteri da parte delle cellule immunitarie”, ha affermato il professor Arpaia in un comunicato stampa.

Testati su modelli murini (topi), questi batteri suicidi – che vanno incontro a lisi una volta raggiunta una determinata concentrazione nel tumore – funzionano sia se inseriti direttamente nella massa tumorale sia se inoculati per via endovenosa. “Quello che vediamo è che i batteri colonizzano solo l'ambiente tumorale e raggiungono solo un certo livello di quorum prima di indurre la lisi all'interno del tumore, quindi non possiamo rilevare batteri in altri organi sani”, ha affermato il professor Arpaia.

Ma quali sostanze rilasciano esattamente? In esperimenti diversi gli scienziati hanno fatto in modo che i batteri liberassero due chemochine specifiche: la chemochina umana CXCL16 (hCXCL16 K42A), che attiva le cellule T in grado di distruggere le cellule tumorali; e la chemochina CCL20 che attiva le cellule dendritiche, peculiari cellule immunitarie ramificate che stimolano la risposta immunitaria dei linfociti B e T. Attraverso il rilascio di queste sostanze i batteri hanno stimolato la reazione immunitaria che ha eluso le naturali difese del tumore, permettendo ai difensori di colpire il “nemico” e offrire significativi benefici terapeutici. La ricerca è solo agli inizi, ma in futuro questa strategia basata su batteri buoni ingegnerizzati potrebbe migliorare in modo decisivo l'immunoterapia contro le malattie oncologiche. I dettagli della ricerca “Chemokines expressed by engineered bacteria recruit and orchestrate antitumor immunity” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica ScienceAdvances.