Ricercatori della Columbia University hanno ingegnerizzato un batterio probiotico in modo da renderlo capace di produrre farmaci chemioterapici e stimolanti del sistema immunitario direttamente all'interno dei tumori. I risultati della sperimentazione in topi sono molto promettenti con una efficienza di rimozione dei tumori del colon-retto pari al 43%.
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| Escherichia coli. Fonte: BSIP / BSIP/Universal Images Group via Getty Images |
Il batterio usato è il classico (e comune nell'intestino) Escherichia coli, nello specifico il ceppo Nissle 1917, uno stipite probiotico non patogeno in grado di accumularsi in modo selettivo all'interno della massa tumorale. Nel giro di cinque giorni, i batteri hanno raggiunto oltre un miliardo di cellule per grammo di tessuto tumorale, mentre erano praticamente assenti negli altri distretti corporei.
Nota. I tumori solidi presentano un microambiente ipossico, poco vascolarizzato e ricco di tessuto necrotico, nicchia ideale per batteri anaerobi e anaerobi facoltativi come E. coli Nissle 1917. I batteri prosperano protetti dalla sorveglianza immunitaria dell'ospite, raggiungendo elevate concentrazioni localizzate senza proliferare negli organi sani.
Passo chiave è stata la loro modifica genetica affinché producessero l'enzima citosina deaminasi, capace di convertire la 5-fluorocitosina (5-FC), non tossica, nel farmaco chemioterapico 5-fluorouracile (5-FU) mentre si trova dentro il tumore. Per far sì che la chemioterapia rimanesse attiva più a lungo, i ricercatori hanno inoltre eliminato i geni batterici che normalmente degradano il 5-FU.
Tuttavia l'esperienza insegnava che la sola chemioterapia avrebbe innescato le difese del tumore. Per prevenire tale risposta i batteri sono stati ulteriormente ingegnerizzati per rilasciare un superagonista dell'IL-15 (stimola le cellule immunitarie anti-cancro) e un nanobody che blocca la proteina PD-L1, usata dai tumori per sopprimere gli attacchi del sistema immunitario.
Con questa strategia a tre vie, una singola iniezione batterica dentro il tumore intestinale del topo seguita dalla somministrazione di 5-FC ha eliminato completamente 3 tumori del colon-retto su sette animali testati (43%). Anche i tumori non trattati presenti in altre parti del corpo (Effetto Abscopal) hanno mostrato una crescita più lenta, suggerendo l'attivazione di una risposta immunitaria sistemica. Il trattamento ha inoltre generato una memoria immunitaria nei topi, proteggendoli da un successivo re-incontro con le cellule tumorali.
Effetto Abscopal. La distruzione locale del tumore e il rilascio di antigeni tumorali, combinati con la stimolazione di IL-15 e l'anti-PD-L1, trasformano il tumore principale in un "vaccino in-situ". Questo allena i linfociti T a circolare nel sangue, riconoscere e attaccare le metastasi, garantendo protezione a lungo termine contro le recidive
Bene ricordare che si tratta di una ricerca preclinica iniziale come evidente dal ridotto numero di topi usati.
Fonte
- Engineered probiotics for tumor-targeted combination chemoimmunotherapy
Z. Yang et al. (2026) Science Translational Medicine
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