Pronti i batteri-cyborg, modificati per combattere i tumori

Pronti i batteri-cyborg, che combinano robotica e biologia per combattere la battaglia contro i tumori: grazie agli elementi artificiali aggiunti, i comuni batteri Escherichia coli riescono ad attraversare l’ambiente ostile del tumore e a portare i farmaci esattamente dove servono. Li hanno realizzati ricercatori dell’Istituto tedesco Max Planck, che hanno science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6163">pubblicato il risultato sulla rivista Science Advances. Secondo gli autori dello studio, coordinato da Birgül Akolpoglu, la terapia basata su batteri-cyborg sarebbe minimamente invasiva per il paziente, indolore, e i farmaci svilupperebbero il loro effetto dove necessario e non all'interno dell'intero organismo.

I batteri Escherichia coli sono nuotatori veloci e versatili, in grado di navigare attraverso sostanze anche molto viscose. Inoltre, sono attratti da ambienti con bassi livelli di ossigeno e alta acidità, due caratteristiche tipiche del tessuto tumorale. Queste capacità sono sfruttate da oltre un secolo nelle terapie anti-cancro basate sui batteri, che si basano sul fatto che i microrganismi, raggruppandosi e crescendo nel punto in cui si trova il tumore, attivano il sistema immunitario dei pazienti. Da tempo si cerca quindi di potenziare i batteri, ma aggiungere componenti artificiali non è un compito semplice, a causa delle complesse reazioni chimiche in gioco.

I ricercatori  sono riusciti a ottenere 86 batteri-cyborg su 100, aggiungendo sulla superficie esterna di E. coli due elementi diversi. Il primo è costituito da nanoliposomi, minuscole vescicole sferiche circondate da membrane che trasportano al loro interno i farmaci anti-cancro. Il secondo elemento sono nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro, che servono a potenziare le capacità di movimento dei batteri e a facilitarne il controllo. Guidati da un campo magnetico, i microrganismi riescono a farsi strada fino al tumore e, una volta raggiunta la meta, un laser a infrarossi fa sciogliere i minuscoli contenitori dei farmaci, permettendo il rilascio del farmaco solo dove serve.