Probiotico/Studio-Immagine: un’illustrazione medica del batterio Clostridioides difficile, precedentemente noto come Clostridium difficile, presentata nella pubblicazione dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC) intitolata Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019. Credito: CDC-
L’immunoterapia è un trattamento promettente che recluta il sistema immunitario per combattere il cancro, ma ha avuto un successo limitato nei tumori gastrointestinali. Ora, i ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno progettato un probiotico che fornisce l’immunoterapia direttamente all’intestino per ridurre i tumori nei topi, offrendo un farmaco orale potenzialmente promettente per i tumori difficili da raggiungere.
Il trattamento probiotico contro il cancro, descritto il 20 novembre sulla rivista Cell Chemical Biology, stabilisce un sistema di somministrazione del farmaco personalizzabile che può essere modificato per trattare potenzialmente altre malattie intestinali.
“I tumori gastrointestinali sono difficili da curare, in parte a causa della loro posizione“, ha affermato Gautam Dantas, Ph.D., autore principale dello studio e Professore Conan di medicina di laboratorio e genomica presso il Dipartimento di patologia e immunologia della WashU Medicine.
“Abbiamo progettato un probiotico a base di lievito che fornisce immunoterapia direttamente al sito del tumore. La nostra speranza è che un giorno il probiotico possa essere aggiunto all’arsenale di terapie per aiutare a ridurre i tumori nelle persone“, ha aggiunto Dantas.
I tumori gastrointestinali, tra cui quelli allo stomaco, al fegato, all’esofago, al pancreas e al colon-retto, rappresentano più di un quarto di tutti i tumori. Più di 5 milioni di persone convivono con tali tumori, un numero in crescita, e 3,7 milioni muoiono ogni anno in tutto il mondo.
La rilevazione in fase avanzata, dovuta in parte a sfide anatomiche che ostacolano l’imaging e il campionamento del lungo e complesso sistema gastrointestinale composto da vari organi e tessuti, ha contribuito all’elevato tasso di mortalità. I pazienti potrebbero richiedere un regime di terapia combinata, tra cui chirurgia, chemioterapia, radioterapia e immunoterapia, tra gli altri.
“Sebbene siano disponibili farmaci immunoterapici per i tumori gastrointestinali, vengono somministrati per via endovenosa e spesso mostrano un’efficacia limitata. Dosi sicure di immunoterapia potrebbero non essere sufficienti per raggiungere il sito del tumore ed essere efficaci“, ha spiegato Dantas.
I farmaci immunoterapici orali potrebbero colpire direttamente i tumori gastrointestinali difficili da raggiungere, ma tali trattamenti a base di proteine si degradano nell’ambiente ostile dell’intestino prima di raggiungere i tumori. I probiotici, batteri e lieviti, possono resistere all’acido dello stomaco e agli enzimi digestivi, offrendo una strategia potenzialmente promettente per trasportare in sicurezza i farmaci a base di proteine che altrimenti verrebbero digeriti.
La co-prima autrice Olivia Rebeck, che ha condotto gli esperimenti quando era studentessa laureata nel laboratorio Dantas con i ricercatori post-dottorato Miranda Wallace, Ph.D. e Jerome Prusa, Ph.D., ha utilizzato un ceppo di lievito per somministrare l’immunoterapia all’intestino.
Il lievito, Saccharomyces cerevisiae var. boulardii, è un probiotico comunemente usato e sicuro. A differenza dei batteri, il microrganismo ha meno probabilità di scambiare materiale genetico con altri microbi e non si insedia nel tratto gastrointestinale, dove potrebbe potenzialmente distruggere le comunità microbiche. Le sue proprietà antitumorali naturali, che si è scoperto inibiscono alcuni tipi di cellule tumorali in una capsula, offrono potenzialmente un ulteriore vantaggio.
I ricercatori hanno progettato il lievito in modo che agisca come una fabbrica di farmaci unicellulari e produca inibitori dei checkpoint immunitari, farmaci antitumorali che allertano le cellule immunitarie della presenza di cellule cancerose. I tumori sabotano il processo che le cellule sane del corpo usano per evitare il riconoscimento immunitario e il successivo attacco, consentendo al cancro di nascondersi dal sistema immunitario.
I ricercatori hanno scoperto che il probiotico a base di lievito produce e secerne il farmaco che sblocca il freno del sistema immunitario, consentendogli di combattere i tumori.
I ricercatori hanno somministrato ai topi affetti da cancro colorettale il probiotico che produce il farmaco o un’iniezione endovenosa del farmaco immunoterapico. Hanno riscontrato meno tumori nei topi che hanno ricevuto il probiotico rispetto ai topi a cui sono stati somministrati farmaci immunoterapici per via sistemica.
Con l’aiuto dell’Office of Technology Management della WashU, i ricercatori hanno depositato due brevetti relativi al probiotico ingegnerizzato.
L’uso del lievito come sistema di somministrazione può essere adattato per altre malattie gastrointestinali. I ricercatori stanno attualmente lavorando per modificare il sistema per aiutare a combattere il Clostridioides difficile, comunemente noto come C. diff, un batterio che può causare diarrea e colite, tra gli altri sintomi.
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La somministrazione di terapie che colpiscono direttamente il batterio o le sue tossine potrebbe potenzialmente sostituire la necessità di antibiotici che danneggiano anche i microbi intestinali benefici.
Fonte: Cell Chemical Biology
