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 utilizzare le nostre conoscenze sull’immunoterapia anche nella lotta contro i microbi.

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 sorpresa 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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