Un gruppo di scienziati sta lavorando a un batterio che “mangia il cancro”: cosa sappiamo

Utilizzare una squadra di super batteri in grado letteralmente di "divorare" il cancro dall'interno. È questo l'ambizioso progetto su cui sta lavorando un gruppo di ricercatori della University of Waterloo, in Canada, in collaborazione con il Center for Research on Environmental Microbiology (Cremco Labs).

Anche se il loro progetto è ancora in una fase preliminare, gli autori puntano a testare presto il loro lavoro in una sperimentazione preclinica per verificarne il funzionamento contro i tumori.

Batteri "mangia-cancro"

Il lavoro dei ricercatori si è concentrato su uno specifico batterio, il Clostridium sporogenes, che si trova normalmente nel terreno e può sopravvivere solo in assenza di ossigeno. Questo microrganismo rientra nel gruppo dei batteri anaerobi. La loro caratteristica – come suggerisce il nome – è infatti quella di proliferare in ambienti privi di ossigeno, a differenza dei batteri aerobi, che invece ne hanno bisogno per sopravvivere.

La scelta di questo batterio non è casuale. Il nucleo di un tumore solido e canceroso – spiega l'università canadese – è formato da cellule morte ed è privo di ossigeno, quindi rappresenta "un terreno fertile per la moltiplicazione del batterio", spiegano i ricercatori. All'interno del cuore del tumore quindi le spore batteriche incontrano un ambiente ideale e ricco di nutrienti: questo permette loro di crescere, consumando i nutrienti. In sostanza, si nutrono mangiando il tumore.

I limiti al progetto

In questo modello però c'era un problema: anche se all'interno del tumore non c'è ossigeno, man mano che i batteri lo mangiano procedono verso l'esterno. Quando raggiungono i margini esterni, i batteri vengono esposti a bassi livelli di ossigeno che ne causano la morte prima che abbiano portato a termine il loro compito, ovvero eliminare tutto il tumore.

Per ovviare a questo limite, i ricercatori hanno modificato i batteri modificandone il DNA con un gene prelevato da un batterio correlato più resistente all'ossigeno. In un studio pubblicato nel 2023 i ricercatori hanno dimostrato che in questo modo il Clostridium sporogenes può essere geneticamente modificato in modo da tollerare più a lungo l'ossigeno. In questo modo i ricercatori sperano che grazie a questo gene, i batteri riescano a sopravvivere più a lungo anche nei pressi dei margini esterni del tumore.

I problemi però non erano ancora finiti. Se da una parte infatti questa modifica permette ai batteri di sopravvivere più a lungo, dall'altra però pone un altro problema: il rischio che i batteri potessero annidarsi e proliferare anche in altre aree del corpo sane, in presenza di ossigeno, come il flusso sanguigno.

Ecco perché i ricercatori hanno pensato di sfruttare un meccanismo specifico del funzionamento dei batteri, il quorum sensing, per attivare il gene che aumenta la resistenza all'ossigeno solo al momento necessario. Il quorum sensing è infatti un sistema di regolazione dell'attività genica in base alla densità della popolazione cellulare che utilizza segnali chimici rilasciati dai batteri. In un altro studio i ricercatori hanno visto che la loro intuizione si è rivelata vincente: "Solo quando all'interno del tumore – spiegano – si è sviluppata un'elevata popolazione di batteri, il segnale è sufficientemente forte da attivare il gene resistente all'ossigeno, assicurando che ciò non accada troppo presto".

I prossimi passi

Ora i ricercatori hanno intenzione di unire nello stesso batterio le due modifiche, ovvero l'inserimento del gene correlato e il meccanismo di quorum sensing, e verificare in una sperimentazione preclinica se effettivamente insieme riescano a raggiungere i risultati sperati contro il tumore. Chiaramente si tratta di un progetto ancora in fase preliminare, visto che non siamo nemmeno ancora alla fase preclinica, che è il punto di partenza nello studio di un nuovo possibile trattamento. Si tratta infatti del momento in cui si osserva "come si comporta e qual è il livello di tossicità della molecola su un organismo vivente complesso: qual è la via di somministrazione, come viene assorbita e successivamente eliminata". In questa fase di solito si procede prima in vitro, su culture cellulari, e poi se questa fase ha esito positivo, si procede alla sperimentazione sugli animali.