Ingegnerizzando opportunamente l’Escherichia coli Nissle 1917, un batterio fisiologicamente presente nel nostro intestino, si potrebbe non soltanto bloccare la crescita del tumore al colon-retto, ma anche promuoverne la regressione. A dimostrarlo è uno studio su questi batteri ingegnerizzati condotto dall’Università di Singapore e pubblicato in questi giorni sulla rivista Nature Biomedical Engeneering.

Il cancro al colon-retto è una delle forme tumorali più comuni e diffuse soprattutto tra la popolazione anziana e numerosi sono i farmaci o i nutrienti che hanno dimostrato attività nella prevenzione, come ad esempio alcuni FANS, l’acido folico, il calcio, la vitamina D e gli antiossidanti. Secondo diversi studi anche la dieta può favorevolmente contribuire alla prevenzione fornendo, tra gli altri, metaboliti quali isotiocianati, indoli, chinoni, alcaloidi o fenoli nonostante la maggior parte di essi richieda un specifico processo di conversione enzimatica per passare alla forma attiva.

Tra questi metaboliti naturali, particolare importanza la riveste il glucosinolato, della famiglia degli isotiocianati, presente nelle crucifere (broccoli, cavoletti di Bruxelles, ecc.) nonché precursore del sulforafano. Quest’ultimo ha infatti dimostrato di inibire la crescita delle cellule cancerose bloccando il loro ciclo cellulare prima della mitosi, di stimolare l’attività dei fattori pro-apoptotici e di ridurre quelli anti-apoptotici.

Per la conversione da glucosinolato a sulforafano attivo è tuttavia necessario un processo di idrolisi enzimatica mediato da mirosinasi, enzimi assenti nel patrimonio genetico dei mammiferi e quindi anche dell’uomo. Il deficit di questi enzimi determina quindi una drastica riduzione del potenziale anti-cancro che alimenti funzionali come ad esempio i broccoli potrebbero esercitare.

Batteri ingegnerizzati partendo dal’Escherichia coli Nissle 1917

Per arginare questa carenza e considerando l’elevata incidenza del tumore al colon-retto, Chun Loog Ho e colleghi hanno dapprima modificato geneticamente il batterio intestinale l’Escherichia coli Nissle 1917 rendendolo in grado di legare il biomarker HSPG (heparan sulfate proteoglycan) sulla superficie delle cellule tumorali e di produrre l’enzima mirosinasi, e successivamente testato questi batteri ingegnerizzati in vitro attraverso cellule animali e umane oltre che su modelli murini affetti da tumore al colon-retto.

I batteri ingegnerizzati ottenuti presentano dunque una porzione di raccordo “Eda” esprimente un marcatore di alanina auxotrofico, cioè non fisiologicamente presente dall’organismo ma introdotto dall’esterno, l’enzima mirosinasi I1 per la conversione del metabolita e la regione HlpA per il riconoscimento e l’ancoraggio selettivo di HSPG, altamente espresso nelle fasi iniziali del tumore e quindi buon target per monitorarne e veicolarne la stadiazione. Complessivamente si parla quindi di E. coli Eda-I1-HlpA.

Nonostante i risultati dello studio siano molti, i più esplicativi sono probabilmente quelli ottenuti dai test in vivo.

I modelli murini sono stati infatti suddivisi in vari gruppi e alimentati rispettivamente solo con broccoli (gruppo 1), con broccoli e E. coli Eda-I1-HlpA (gruppo 2) oppure con una normale dieta (gruppo 3). Il periodo di osservazione e trattamento è durato complessivamente 14 settimane durante le quali sono stati prelevati campioni ematici e fecali.

Quello che si è potuto subito notare dalle analisi istologiche è come nei topi nutriti con la combinazione batteri ingegnerizzati/broccolo la massa tumorale si sia ridotta di oltre il doppio rispetto a quelli del primo gruppo e di come il tumore abbia continuato a crescere nei restanti animali.

Topi alimentati con Eda-I1-HlpA hanno inoltre mostrato un numero di interazioni tra batterio modificato e cellula tumorale maggiore rispetto a quelli trattati con batteri privi della porzione -HlpA confermando il ruolo del biomarcatore HSPG per una futura terapia tumorale.

Il supplemento di E. coli Eda-I1-HlpA ha infine ridotto il tempo di sanguinamento fecale suggerendo possibili benefici nel riparare i tessuti interni danneggiati dall’espansione della massa tumorale. Rimane tuttavia ancora da definire l’esatto dosaggio di batteri ingegnerizzati perché sia efficace e, allo stesso tempo, non dia effetti collaterali.

Riassumendo dunque, E. coli Eda-I1-HlpA associato ad alimenti contenenti glucosinolato, quali broccoli o cavoli, riduce significativamente il rischio di progressione tumorale.

La capacità di legarsi alle cellule tumorali in modo selettivo grazie alla regione –HlpA e la produzione di mirosinasi, altrimenti non disponibili, rendono questi batteri validi candidati per lo sviluppo di terapie non solo di cura ma anche di prevenzione del tumore al colon-retto da associare a una corretta alimentazione.