C’è un organismo microscopico che vive nel terreno del tuo giardino: uno che non sopporta l’ossigeno e preferisce ambienti bui, morti, privi di vita. Se lo “infili” nel cuore di un tumore solido, lì dove le cellule sono morte e l’ossigeno non arriva, lo inviti a nozze: lui entra, mangia e il tumore si rimpicciolisce. Sembra incredibile, eh?
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Waterloo, in Canada, ha preso il Clostridium sporogenes (un batterio anaerobico che vive solo in assenza di ossigeno) e lo ha trasformato in una specie di Pac-Man biologico. Le spore entrano nel tumore, trovano nutrienti e zero ossigeno, e cominciano a proliferare. Il batterio, letteralmente, divora il nucleo necrotico del cancro dall’interno verso l’esterno.
Il problema dell’ossigeno (e come i batteri che combattono il cancro lo aggirano)
C’è un intoppo, e non è da poco. I tumori solidi hanno un centro morto e anaerobico, ma la periferia è ancora viva e contiene ossigeno, anche se poco. I “batteri cancro-killer” arrivano al bordo esterno e muoiono: il tumore ricresce dalla crosta vitale che rimane. Un po’ come svuotare una noce senza rompere il guscio: bel lavoro, ma inutile.
Per risolvere il problema, il team guidato da Marc Aucoin e Brian Ingalls, con la collega Sara Sadr, ha fatto due cose. Prima: ha aggiunto al batterio un gene preso da un parente più tollerante all’ossigeno, così da permettergli di sopravvivere anche nella zona periferica del tumore. Seconda: ha trovato il modo di attivare quel gene solo al momento giusto.
Scheda dello Studio
- Ente di ricerca: University of Waterloo, Canada
- Ricercatori principali: Sadr, Zargar, Aucoin, Ingalls
- Anno pubblicazione: 2025
- Rivista: ACS Synthetic Biology
- DOI: 10.1021/acssynbio.5c00628
- TRL (Technology Readiness Level): 3 – Proof of concept in laboratorio
- Link fonte: Comunicato University of Waterloo
Batteri anti cancro che parlano tra loro
Ecco una cosa che mi ha colpito sul serio: un meccanismo che si chiama quorum sensing. Di che si tratta? Allora: i batteri rilasciano segnali chimici mentre crescono. Finché sono pochi, il segnale resta debole e il gene per tollerare l’ossigeno rimane spento. Solo quando la colonia raggiunge una massa critica (dentro il tumore, dove deve essere) il segnale diventa abbastanza forte da attivare la resistenza all’ossigeno.
In pratica, questi batteri si “parlano” e decidono collettivamente quando è il momento di espandersi verso il bordo. Un sistema di sicurezza biologico: se qualche batterio finisce nel sangue (ricco di ossigeno), non ha abbastanza compagni per attivare il gene e muore. Nessun rischio di colonizzazione dove non serve.
Ingalls lo spiega con un paragone da ingegnere:
Abbiamo costruito qualcosa di simile a un circuito elettrico, ma al posto dei fili abbiamo usato pezzi di DNA. Ogni pezzo ha il suo compito e, quando sono assemblati correttamente, formano un sistema prevedibile. È come programmare un software, solo che il processore è vivo e si moltiplica.
A che punto siamo davvero con i batteri contro il cancro
Attenzione: nello studio appena pubblicato su ACS Synthetic Biology i ricercatori hanno testato il sistema di quorum sensing facendo produrre ai batteri una proteina fluorescente verde. Tradotto: hanno verificato che il “timer” funziona. Non hanno ancora combinato il gene per la tolleranza all’ossigeno con il sistema di attivazione in un unico batterio e non lo hanno testato su un tumore reale.
Il prossimo passo è proprio questo: unire i due pezzi in un solo organismo e passare ai trial preclinici. Siamo alla fase del proof of concept, non della cura. L’idea di usare batteri anaerobi contro i tumori ha oltre sessant’anni (e non è un caso se ci stiamo ancora lavorando: il problema della periferia tumorale ha fermato generazioni di ricercatori).
Va detto, però, che il campo è in fermento. In Giappone, un consorzio batterico chiamato AUN ha ottenuto la regressione completa di tumori in topi immunocompromessi. Alla Columbia University, batteri E. coli sono stati ingegnerizzati come vaccini antitumorali personalizzati. All’Università del Massachusetts, la piattaforma BacID usa batteri attivati con una semplice aspirina. Insomma: i batteri cancro-killer non sono un’idea isolata, ma un intero filone di ricerca che sta convergendo.
Quando e come ci cambierà la vita
Se i trial preclinici confermano l’approccio di Waterloo, i primi test su pazienti umani potrebbero arrivare tra 5-8 anni. La terapia batterica non sostituirebbe la chemioterapia, ma potrebbe affiancarla: un batterio che mangia il nucleo del tumore mentre i farmaci attaccano la periferia.
Il vantaggio è che il sistema si autoregola e colpisce solo dove serve. Lo svantaggio è che siamo ancora ai topi (anzi, neanche: per ora siamo nelle provette).
Approfondisci
Ti interessa il tema dei batteri contro il cancro? Leggi anche come i batteri “vedono” il DNA tumorale grazie alla tecnologia CRISPR. Oppure scopri i batteri “supereroi” programmati per distruggere i tumori dall’interno alla Columbia University.
Sessant’anni di tentativi con i batteri contro i tumori, e il problema è sempre stato lo stesso: il centro si svuota, il bordo resiste. Adesso c’è un timer molecolare che decide quando è il momento di spingersi oltre.
Resta da capire se funziona anche fuori da una provetta: e se il corpo umano, con tutta la sua complessità, accetterà di “farsi aiutare” da un microbo del terreno che non sopporta l’aria aperta.
