Dall’immunoterapia del cancro agli “immunobiotici” contro i super batteri

L’immunoterapia ha conosciuto un grande successo in questi anni, da quando siamo riusciti a sfruttare il sistema immunitario per combattere un nemico insidioso come il cancro. Possiamo istruire le cellule immunitarie o i loro prodotti, come gli anticorpi, a riconoscere molecole “estranee” (gli antigeni) espresse sulla superficie delle cellule tumorali: in pratica, usiamo “proiettili” di precisione per sferrare un attacco mirato, risparmiando i tessuti sani.

Il sistema immunitario è un’arma dalle grandi potenzialità e soprattutto è già compreso nel “pacchetto” dell’esistenza; ce lo abbiamo in dotazione dalla nascita ed è potenzialmente in grado di riconoscere centinaia di milioni di determinanti antigenici: dobbiamo solo persuaderlo a reagire contro il bersaglio di turno! Non è un compito banale, ma se sta funzionando contro il cancro, possiamo trasferire quello che fino ad ora abbiamo imparato sull’immunoterapia anche in altri settori di ricerca.

Il team guidato da Marcos Pires, dell’università di Lehigh, ha pensato di ricorrere all’aiuto del sistema immunitario per sconfiggere i più mortali tra i batteri, quelli resistenti agli antibiotici, che ogni anno mietono circa 700000 vittime, un numero destinato purtroppo ad aumentare nei prossimi decenni.

I batteri Gram-negativi in particolare, come Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli, sono tra i più pericolosi e la loro capacità di resistere alle nostre armi tradizionali, gli antibiotici, li rende una vera e propria minaccia. La scoperta di composti ad azione antibiotica ha subito una pesante battuta d’arresto e comunque sarebbe veramente una soluzione? Come hanno imparato a difendersi dai “vecchi” antibiotici, così i batteri più forti riuscirebbero ad aggirare anche quelli di ultima generazione, rischiando di entrare in un circolo vizioso e senza uscita.

 

Fig.1 Pseodumonas aeruginosa

Secondo molti ricercatori, gli antibiotici non bastano più ed è tempo di impegnarsi nella ricerca di una strategia complementare. La proposta di Pires e della sua squadra è l‘immunoterapia batterica o terapia con “immunobiotici”.

La ricerca pubblicata recentemente si basa su uno studio precedente dello stesso gruppo. Anziché colpire direttamente i batteri Gram-positivi, si erano limitati a “segnalare” la loro presenza, ponendo sulla parete esterna del batterio alcuni epitopi antigenici, porzioni di proteine che vengono riconosciute dal sistema immunitario. Ma i batteri Gram-negativi sono un osso ancora più duro, poiché possiedono uno strato extra che li protegge dagli attacchi esterni. C’era bisogno di qualcosa di ancora più potente: combinare il potere degli antibiotici con quello del sistema immunitario dell’ospite umano.

Fig.2 Struttura della parete di gram-positivi e Gram-negativi a confronto

La soluzione è stata quella di realizzare dei coniugati molecolari, assemblando la polimixina B, un antibiotico che si lega alla superficie dei batteri Gram-negativi, con degli epitopi antigenici che attraggono gli anticorpi presenti nel siero umano. Il  composto colpisce i batteri sia direttamente, grazie all’antibiotico, che danneggia irreparabilmente la loro membrana cellulare causandone la lisi, sia indirettamente, poiché li rende visibili al sistema immunitario e in particolare agli anticorpi, i nostri proiettili “intelligenti”, specializzati nella neutralizzazione di patogeni extracellulari.

Il farmaco è stato testato in vitro e su vermi del phylum dei Nematodi e i risultati sono stati promettenti, anche contro dei veri ossi duri come Pseudomonas aeruginosa, e senza danneggiare i tessuti dell’ospite. È stato anche combinato con “vecchi” antibiotici, contro i quali questi “super” batteri avevano ormai imparato a difendersi, determinando a sopresa un aumento della loro efficacia e una “risensibilizzazione” dei batteri stessi.

E se poi i batteri maturassero una resistenza anche ai farmaci “immunobiotici”? È sicuramente possibile, ma meno probabile, specialmente se il farmaco non colpisce direttamente il batterio (o comunque non solo), ma aiuta semplicemente il sistema immunitario a riconoscerlo.

La strada è ancora lunga e sarà necessario perfezionare ancora il farmaco e soprattutto testarlo su animali più complessi, ma gli scienziati sono fiduciosi: l’immunoterapia è un campo di ricerca in espansione e centinaia di gruppi in tutto il mondo si stanno dedicando alla messa a punto di strategie sempre più mirate ed efficaci. Questo e altri studi, che intendono superare il nostro ormai datato arsenale di antibiotici, lasciano sperare in un futuro migliore e in una riduzione drastica delle morti per infezione da batteri antibiotico-resistenti.

Erika Salvatori

 

Fonte:

Pires, M. et al. (2018). Synthetic Immunotherapeutics against Gram-negative PathogensCell Chemical Biology. DOI: 10.1016/j.chembiol.2018.05.019

Laureata in Biotecnolgie Industriali, mi occupo di ricerca in onco-immunologia e di divulgazione e comunicazione della scienza.

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