I ricercatori dell’University of Illinois di Chicago (UIC) hanno sviluppato una terapia antitumorale innovativa ispirata alle strategie di sopravvivenza messe in atto dai batteri presenti nel microambiente tumorale. I test condotti su modelli animali di carcinoma prostatico, in combinazione con la radioterapia, hanno determinato una significativa inibizione della progressione tumorale. Secondo quanto riportato sulla rivista Signal Transduction and Targeted Therapy, nei modelli animali la somministrazione di un frammento di una proteina batterica, un peptide denominato aurB, ha impedito la produzione energetica nei mitocondri delle cellule neoplastiche, interrompendo di fatto l’apporto metabolico necessario alla sopravvivenza del tumore.
“I mitocondri sono essenziali per la sopravvivenza cellulare in quanto fungono da centrali energetiche”, spiega Tohru Yamada, primo autore dello studio e professore di bioingegneria alla UIC. “Molte cellule tumorali presentano alterazioni nel numero e nell’attività mitocondriale, che è molto intensa per sostenere una proliferazione aggressiva e rapida. Pertanto, il mitocondrio rappresenta un bersaglio terapeutico ideale”.
È noto da tempo che i batteri colonizzano i tumori nel microambiente tumorale. Così la ricerca ha iniziato a considerare questi microrganismi come potenziali fonti di agenti antitumorali. In studi precedenti, il laboratorio di Yamada aveva identificato una proteina batterica, la cupredossina, in grado di sopprimere efficacemente la crescita tumorale. Il team aveva sviluppato un farmaco peptidico basato su tale proteina, testandolo in trial clinici su pazienti adulti e su tumori cerebrali pediatrici. Tuttavia, l’efficacia di quel peptide dipendeva dall’espressione del gene p53, un oncosoppressore che risulta mutato in un’ampia percentuale di pazienti oncologici. Poiché però le mutazioni di p53 sono eterogenee, il peptide originale risultava efficace solo su determinati genotipi. “Il nostro obiettivo era sviluppare un agente antitumorale che prescindesse dalla funzionalità di p53”, afferma Yamada.
La ricerca si è quindi orientata verso una proteina batterica con meccanismo d’azione mitocondriale. Attraverso il sequenziamento del DNA di campioni tumorali prelevati da pazienti affette da carcinoma mammario, i ricercatori hanno identificato un batterio contenente una cupredossina denominata auracianina, con proprietà analoghe a quella precedentemente studiata. Dal design biomimetico dell’auracianina è nato il peptide aurB. I test di laboratorio hanno dimostrato che aurB penetra nei mitocondri delle cellule tumorali e si lega alla ATP sintasi, enzima chiave per la sintesi dell’adenosina trifosfato (ATP). Il peptide è stato testato su linee cellulari con p53 inattivo e su modelli murini di carcinoma prostatico ormono-resistente. In combinazione con la radioterapia — protocollo standard per il tumore della prostata — aurB ha ridotto drasticamente la massa tumorale senza evidenziare tossicità sistemica apparente.
“La terapia combinata ha potenziato significativamente l’attività del peptide, portando a una marcata riduzione del volume tumorale”, spiega Yamada. “Questo approccio è promettente: utilizzando un modello consolidato di metastasi ossea tibiale abbiamo dimostrato una significativa inibizione della crescita tumorale in fase preclinica”. Il team ha già depositato il brevetto per aurB tramite l’Office of Technology Management della UIC e sta pianificando l’iter per l’avvio della sperimentazione clinica sull’uomo. Nel frattempo, la ricerca prosegue nell’esplorazione del microbioma tumorale. Secondo Yamada, l’auracianina rappresenta solo una delle innumerevoli proteine batteriche potenzialmente utili in ambito farmacologico: “Esistono molte altre proteine batteriche che potrebbero fungere da base per farmaci oncologici; dobbiamo semplicemente continuare a cercarle”.
