Una terapia innovativa sviluppata dai ricercatori dell’Università dell’Illinois Chicago (UIC) ribalta la situazione sul cancro trasformando in armi i batteri presenti all’interno dei tumori. Invece di attaccare direttamente le cellule tumorali, questo nuovo approccio prende di mira i loro sistemi di produzione di energia, privando di fatto i tumori dell’energia di cui hanno bisogno per crescere.
Il trattamento, derivato da una proteina batterica, ha mostrato risultati drammatici in modelli di cancro alla prostata, in particolare se combinato con la radioterapia standard. Questo sviluppo segna un cambiamento significativo in oncologia, allontanandosi dagli attacchi ad ampio spettro verso una precisa interferenza metabolica.
Dalla difesa batterica alla cura del cancro
Il concetto nasce dalla scoperta che i tumori non sono solo raccolte di cellule umane; ospitano un microambiente complesso pieno di batteri. Per anni questi microbi sono stati visti semplicemente come spettatori o contributori all’infiammazione. Recentemente, tuttavia, gli scienziati hanno iniziato a esplorarli come potenziali fonti di composti antitumorali.
Tohru Yamada, professore associato di chirurgia e ingegneria biomedica presso l’UIC e autore senior dello studio, ha guidato lo sforzo di sfruttare questo potenziale. Il suo team aveva precedentemente identificato una proteina batterica chiamata cupredoxina che potrebbe sopprimere la crescita del tumore. Le cupredoxine sono proteine contenenti rame che facilitano il trasferimento di elettroni, un processo vitale per la sopravvivenza dei batteri ma potenzialmente dannoso per le cellule tumorali.
La precedente iterazione di questa terapia si basava sul gene p53, un soppressore tumorale fondamentale. Sebbene efficace in alcuni contesti, p53 è spesso mutato in vari tumori, rendendo incoerente il trattamento precedente. Questa limitazione ha evidenziato la necessità di un meccanismo che non dipenda dall’integrità della via p53.
Mirare ai mitocondri: la fabbrica dell’energia
Per superare la dipendenza da p53, il team di Yamada ha cercato una proteina batterica che prendesse di mira una diversa vulnerabilità: i mitocondri.
I mitocondri sono spesso descritti come le “centrali elettriche” della cellula, responsabili della produzione di ATP, la valuta energetica primaria. Le cellule tumorali, che si dividono rapidamente e in modo aggressivo, hanno maggiori richieste di energia e spesso mostrano un’attività mitocondriale alterata. Ciò li rende un obiettivo ideale, anche se impegnativo.
I ricercatori hanno analizzato campioni di tumore provenienti da pazienti affetti da cancro al seno utilizzando il sequenziamento del DNA per identificare i batteri residenti. Hanno individuato un batterio specifico contenente una proteina cupredoxina chiamata aurcianina. Sulla base di questo modello naturale, il team ha progettato un peptide prodotto in laboratorio chiamato aurB.
Come funziona aurB
- Infiltrazione: Una volta somministrato, aurB entra nelle cellule tumorali.
- Interruzione: viaggia verso i mitocondri e si lega all’ATP sintasi, un enzima chiave richiesto per la produzione di ATP.
- Fame: inibendo l’ATP sintasi, aurB interrompe l’approvvigionamento energetico della cellula. Senza energia sufficiente, le cellule tumorali lottano per sopravvivere e moltiplicarsi.
Risultati promettenti nei modelli preclinici
L’efficacia di aurB è stata testata in linee cellulari prive di p53 funzionale e in modelli murini di cancro alla prostata che erano diventati resistenti alla terapia ormonale. I risultati sono stati convincenti:
- Riduzione significativa del tumore: Se usato da solo, aurB ha rallentato la crescita del tumore. Tuttavia, quando combinato con la radioterapia, un trattamento standard per il cancro alla prostata, l’effetto risultava amplificato.
- Profilo di sicurezza: La terapia di combinazione ha ridotto significativamente le dimensioni del tumore senza mostrare chiari segni di tossicità per i tessuti sani.
- Inibizione delle metastasi: Nei modelli di metastasi ossee tibiali, il trattamento ha dimostrato una significativa inibizione della diffusione del tumore.
“La combinazione ha migliorato significativamente l’attività del peptide e il tumore è diventato molto più piccolo”, ha detto Yamada. “Questo approccio è promettente”.
Il percorso da seguire
I risultati, pubblicati su Signal Transduction and Targeted Therapy, suggeriscono un nuovo paradigma per il trattamento del cancro: il targeting metabolico tramite ispirazione batterica. Bypassando la necessità di p53 funzionale, aurB offre una potenziale soluzione per i tumori in cui le tradizionali terapie gene-dipendenti falliscono.
I ricercatori hanno ottenuto un brevetto per aurB attraverso l’Office of Technology Management dell’UIC. Il prossimo passo fondamentale è far avanzare la terapia negli studi clinici sull’uomo. Yamada rimane ottimista riguardo alle implicazioni più ampie, sottolineando che l’auracianina è probabilmente solo una delle tante proteine batteriche in attesa di essere adattate in farmaci salvavita.
Mentre la comunità medica continua a decodificare il microambiente tumorale, il confine tra agente patogeno e guaritore si sfuma. Questa ricerca sottolinea una tendenza vitale: guardare agli abitanti più piccoli della natura per trovare soluzioni alle malattie più complesse dell’umanità.
