Studi condotti su animali hanno dimostrato che batteri probiotici geneticamente modificati sono in grado di infiltrarsi nei tumori pancreatici, stimolare le cellule immunitarie che combattono il cancro e rallentare la crescita tumorale. Ancora più sorprendente è stato il fatto che il trattamento si è rivelato più efficace se combinato con chemioterapia, radioterapia o immunoterapia.
Studi condotti su animali hanno dimostrato che batteri probiotici geneticamente modificati sono in grado di infiltrarsi nei tumori pancreatici, stimolare le cellule immunitarie che combattono il cancro e rallentare la crescita tumorale. Ancora più sorprendente è stato il fatto che il trattamento si è rivelato più efficace se combinato con chemioterapia, radioterapia o immunoterapia. Immagine Crediti: AI/TheSolver.It

L’immunoterapia rappresenta una delle armi più rivoluzionarie nella storia dell’oncologia moderna, eppure il tumore al pancreas continua a opporre una strenua resistenza a questi progressi. Il motivo principale risiede nella capacità di questo carcinoma di creare un microambiente tumorale “freddo”, una vera e propria fortezza biologica caratterizzata da scarsa ossigenazione che impedisce ai linfociti T del sistema immunitario di penetrare e sferrare un attacco efficace.

Per superare questo ostacolo, i ricercatori dell’Università di Chicago hanno sviluppato una strategia altamente innovativa pubblicata sulla rivista Science Advances: trasformare un comune batterio probiotico in una “fabbrica di farmaci” in miniatura guidata direttamente all’interno della massa tumorale.

Dai Probiotici del Latte ai Farmaci di Precisione

L’approccio si basa su BifidoSumIL-2, un ceppo ingegnerizzato di Bifidobacterium longum. Si tratta di un batterio probiotico naturalmente presente nell’intestino umano e in alimenti come lo yogurt, ampiamente noto per il suo elevato profilo di sicurezza. La sua caratteristica fondamentale è l’essere un anaerobio obbligato, il che significa che può sopravvivere e riprodursi unicamente in contesti con bassissimi livelli di ossigeno.

Mentre i tessuti sani del corpo umano sono ricchi di ossigeno e provocano la rapida eliminazione del batterio, le regioni interne dei tumori solidi come quello pancreatico sono fortemente ipossiche. Se somministrato per via sistemica, il probiotico viene spazzato via dagli organi sani ma trova rifugio ed entra in azione esclusivamente all’interno del tumore.

La Molecola SumIL-2: Attivare il Sistema Immunitario Senza Tossicità

Una volta insediatosi nella massa tumorale, Bifidobacterium longum inizia a produrre SumIL-2, una versione ingegnerizzata dell’interleuchina-2 (IL-2). L’IL-2 tradizionale è una molecola di segnalazione immunitaria molto potente capace di risvegliare le cellule T, ma la sua somministrazione convenzionale provoca gravi effetti collaterali sistemici e rischia di attivare cellule T regolatorie che finiscono per sopprimere la risposta antitumorale.

La variante SumIL-2 è stata progettata per attivare in modo selettivo le cellule T CD8+ (i principali “soldati” che combattono il cancro) ed evitare la stimolazione dei freni immunitari. Concentrando la produzione della molecola direttamente all’interno del tumore grazie al batterio, i ricercatori sono riusciti a “riscaldare” l’ambiente tumorale senza diffondere la tossicità nel resto dell’organismo.

Sostieni La Libera Informazione

Aiutaci a sostenere 
le spese di Hosting

Fai una donazione con PayPal

Di qualunque importo Con PayPal
Grazie per il sostegno

L’Unione fa la Forza: La Sinergia con le Terapie Convenzionali

Nei modelli animali preclinici, BifidoSumIL-2 non solo ha dimostrato di rallentare la crescita del tumore al pancreas da solo, ma ha mostrato un’efficacia straordinaria quando combinato con i trattamenti tradizionali:

  • Chemioterapia e Radioterapia: L’associazione con il batterio ingegnerizzato ha migliorato sensibilmente il controllo della massa tumorale rispetto ai singoli trattamenti presi isolatamente.

  • Immunoterapia anti-PD-L1: La combinazione ha generato un attacco immunitario ancora più profondo, allungando significativamente i tempi di sopravvivenza nei modelli animali.

Considerazioni Personali e Riflessioni sul Futuro della Batterioterapia

Questa ricerca rappresenta un esempio affascinante del movimento emergente noto come “batteri come farmaci” (bugs as drugs). Per decenni la medicina ha considerato i batteri quasi esclusivamente come patogeni da debellare; oggi iniziamo finalmente a riprogrammarli come alleati microscopici e precisi, capaci di viaggiare dove le tradizionali molecole farmacologiche non riescono ad arrivare. L’aspetto più entusiasmante di questo studio risiede nell’interdisciplinarietà: integrare microbiologia, biologia sintetica e oncologia per ingegnerizzare un organismo difficile come il Bifidobacterium dimostra quanto la cooperazione scientifica sia la vera chiave per affrontare le malattie più complesse.

È tuttavia doveroso mantenere un approccio improntato al realismo e alla cautela. BifidoSumIL-2 non è ancora stato testato sull’uomo e il passaggio dai modelli animali ai trial clinici sui pazienti richiede verifiche rigorose. Sarà fondamentale monitorare la sicurezza a lungo termine, escludere effetti indesiderati fuori bersaglio, valutare la durata della memoria immunitaria e comprendere se in futuro il trattamento potrà essere somministrato in modo più agevole per via orale anziché tramite iniezione. Se queste sfide verranno superate, potremmo trovarci di fronte a una svolta concreta nella lotta contro uno dei tumori storicamente più ostili.

Abstract

L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) rappresenta una sfida considerevole a causa della sua resistenza ai trattamenti antitumorali. Questa limitata efficacia è in parte attribuita al microambiente tumorale immunosoppressivo (TME), che compromette l’attività delle cellule T effettrici (Teff). L’interleuchina-2 (IL-2) è una citochina chiave per l’attivazione delle cellule T, ma il suo utilizzo terapeutico è limitato da una breve emivita, dalla tossicità sistemica e dall’attivazione delle cellule T regolatorie (Treg). Per ovviare a questa limitazione, abbiamo modificato geneticamente Bifidobacterium longum, un probiotico anaerobio obbligato che colonizza selettivamente il TME, per secernere continuamente IL-2 supermutante (SumIL-2), una variante ingegnerizzata di IL-2 che attiva preferenzialmente le cellule Teff rispetto alle cellule Treg, rilasciando così SumIL-2 selettivamente nel tumore (BifidoSumIL-2). La somministrazione sistemica di BifidoSumIL-2 ha soppresso significativamente la crescita tumorale sia nei tumori sottocutanei che nel PDAC ortotopico nei topi, inducendo un miglioramento del rapporto Teff/Treg. La combinazione di BifidoSumIL-2 con chemioterapia, radioterapia e immunoterapia ha ulteriormente limitato la crescita del PDAC ortotopico, evidenziando il suo potenziale terapeutico per tumori difficili da trattare come il PDAC.

 

Figura 1. Il Bacillus longum geneticamente modificato per secernere SumIL-2 sopprime la crescita dei tumori sottocutanei.
( A ) Schema che illustra la piattaforma BifidoSumIL-2. BifidoSumIL-2 esercita effetti antitumorali attivando il sistema immunitario innato attraverso una via dipendente dallo stimolatore dei geni dell'interferone (STING) e promuovendo selettivamente l'attivazione delle cellule T eff rispetto alle cellule T reg . Inoltre, BifidoSumIL-2 viene combinato con chemioterapia, radioterapia e immunoterapia per potenziarne ulteriormente l'efficacia antitumorale. ( B ) Costruzione del plasmide per la secrezione di SumIL-2. Il promotore costitutivo di Bifidobacterium (P tuf ) è stato inserito a monte del gene SumIL-2, con o senza un peptide segnale di secrezione derivato da una proteina ipotetica (BLON_RS02330) nel plasmide pJL21. ( C ) La concentrazione di SumIL-2 (ng per ml) nel supernatante della coltura è stata misurata utilizzando un saggio immunoenzimatico (ELISA) dopo 8 ore di crescita in terreno MRS ( n = 4 per gruppo). ND, non rilevato. Limite di rilevamento, 15 pg/ml. ( D ) Bioattività dei supernatanti di hIL-2 ricombinante e BifidoSumIL-2 (Bl.SumIL-2). I dati sono stati adattati a una curva dose-risposta a tre parametri [hIL-2, coefficiente di determinazione ( R 2 ) = 0,9669; BifidoSumIL-2, R 2 = 0,9860] per determinare la concentrazione efficace mediana (EC50 ) per hIL-2 (36,38 pg/ml; linea tratteggiata nera) e per il supernatante di BifidoSumIL-2 (62,19 pg/ml; linea tratteggiata rossa). ( E - H ) I topi C57BL/6 sono stati iniettati per via sottocutanea con 1 × 10 6 MC38 (F), B16F1 (G) o cellule KPC (H) al giorno 0 e trattate con PBS (intravenoso, 200 μl), hIL-2 (intraperitoneale, 10 μg), B. longum di tipo selvatico (Bl; intravenoso, 1 × 10 7 CFU), o BifidoSumIL-2 (Bl.SumIL-2; endovenoso, 1 × 10 7 CFU) nei giorni 14, 16 e 18 (F); giorni 11, 13 e 15 (G); o giorni 12, 14 e 16 (H) ( n = 3-4 per gruppo). Curve medie di crescita del tumore per i topi portatori di tumore. Per analizzare la crescita del tumore sono stati utilizzati test di analisi della varianza a due vie (ANOVA). I ​​dati sono presentati come medie ± SEM. * P < 0,05; ** P < 0,01. Viene mostrato uno dei due esperimenti rappresentativi. ip, intraperitoneale; iv, endovenoso; sc, sottocutaneo.
Figura 1. Il Bacillus longum geneticamente modificato per secernere SumIL-2 sopprime la crescita dei tumori sottocutanei.
( A ) Schema che illustra la piattaforma BifidoSumIL-2. BifidoSumIL-2 esercita effetti antitumorali attivando il sistema immunitario innato attraverso una via dipendente dallo stimolatore dei geni dell’interferone (STING) e promuovendo selettivamente l’attivazione delle cellule T eff rispetto alle cellule T reg . Inoltre, BifidoSumIL-2 viene combinato con chemioterapia, radioterapia e immunoterapia per potenziarne ulteriormente l’efficacia antitumorale. ( B ) Costruzione del plasmide per la secrezione di SumIL-2. Il promotore costitutivo di Bifidobacterium (P tuf ) è stato inserito a monte del gene SumIL-2, con o senza un peptide segnale di secrezione derivato da una proteina ipotetica (BLON_RS02330) nel plasmide pJL21. ( C ) La concentrazione di SumIL-2 (ng per ml) nel supernatante della coltura è stata misurata utilizzando un saggio immunoenzimatico (ELISA) dopo 8 ore di crescita in terreno MRS ( n = 4 per gruppo). ND, non rilevato. Limite di rilevamento, 15 pg/ml. ( D ) Bioattività dei supernatanti di hIL-2 ricombinante e BifidoSumIL-2 (Bl.SumIL-2). I dati sono stati adattati a una curva dose-risposta a tre parametri [hIL-2, coefficiente di determinazione ( R 2 ) = 0,9669; BifidoSumIL-2, R 2 = 0,9860] per determinare la concentrazione efficace mediana (EC50 ) per hIL-2 (36,38 pg/ml; linea tratteggiata nera) e per il supernatante di BifidoSumIL-2 (62,19 pg/ml; linea tratteggiata rossa). ( E – H ) I topi C57BL/6 sono stati iniettati per via sottocutanea con 1 × 10 6 MC38 (F), B16F1 (G) o cellule KPC (H) al giorno 0 e trattate con PBS (intravenoso, 200 μl), hIL-2 (intraperitoneale, 10 μg), B. longum di tipo selvatico (Bl; intravenoso, 1 × 10 7 CFU), o BifidoSumIL-2 (Bl.SumIL-2; endovenoso, 1 × 10 7 CFU) nei giorni 14, 16 e 18 (F); giorni 11, 13 e 15 (G); o giorni 12, 14 e 16 (H) ( n = 3-4 per gruppo). Curve medie di crescita del tumore per i topi portatori di tumore. Per analizzare la crescita del tumore sono stati utilizzati test di analisi della varianza a due vie (ANOVA). I ​​dati sono presentati come medie ± SEM. * P < 0,05; ** P < 0,01. Viene mostrato uno dei due esperimenti rappresentativi. ip, intraperitoneale; iv, endovenoso; sc, sottocutaneo.

Immagine Tradotta in Italiano Credito: TheSolver.it

Approfondimenti

Materiale fornito dall’University of Chicago Medical Center . Testo originale di Chandrika Abburi, PhD. Nota: il contenuto potrebbe essere modificato per motivi di stile e lunghezza.

Jaehyun Lee, Kaiting Yang, Christina A. Nowicki, Wei Liu, Kangdi Li, Emile Naccasha, Zhichen Sun, Yang-Xin Fu, Hua Liang, Ralph R. Weichselbaum, Mark Mimee. Engineered probiotic Bifidobacterium for tumor-targeted pancreatic cancer therapy. Science Advances, 2026; 12 (30) DOI: 10.1126/sciadv.adz1388

 

Facebooktwitterredditpinterestlinkedinmailby feather