Weizmann: scoperto nei batteri sistema immunitario utile per il trattamento del cancro

Ricerca del Weizmann individua nei batteri sistema immunitario importante nel trattamento del cancro

Una nuova ricerca sul sistema immunitario batterico condotta dal Weizmann Institute of Science consente di capire meglio come trattare le malattie autoimmuni e persino il cancro.

Il prof. Rotem Sorek, membro del Dipartimento di Genetica Molecolare del Weizmann, sostiene che i batteri devono proteggersi continuamente dai virus chiamati fagi che li infettano.

Sistema immunitario batterico CRISPR

Il sistema immunitario batterico più famoso è CRISPR, il gene editor per eccellenza che può inserire DNA estraneo nel proprio genoma, e che oggi viene utilizzato nei laboratori di biologia per questo scopo.

Ma ci sono decine di altri sistemi immunitari batterici di questo tipo – molti dei quali scoperti nel laboratorio di Sorek – e ognuno di essi ha il potenziale per dare nuovi strumenti per combattere le malattie.

Ricercatori israeliani hanno scoperto che esseri umani e batteri hanno lo stesso meccanismo di difesa nel sistema immunitario e che i batteri devono continuamente proteggersi dai virus chiamati fagi che li infettano.

Sorek e il suo team sono stati incuriositi l’anno scorso quando una molecola chiamata GMP-AMP ciclica (cGAMP) è stata scoperta nei batteri. Questa molecola – composta da due nucleotidi, A e G – era stata identificata per la prima volta nelle cellule umane.

Weizmann: scoperto nei batteri sistema immunitario utile per il trattamento del cancro

Non era chiaro il motivo per cui i batteri avrebbero avuto cGAMP: hanno DNA come il nostro ma mancano di un nucleo. Quando una cellula umana rileva un DNA virale, genera cGAMP che porta all’attivazione della molecola di interferone, che a sua volta “chiama” il sistema immunitario per aiutare la cellula infetta.

I primi antichi organismi che avevano il nucleo cellulare erano già dotati di questo meccanismo antivirale.

Tuttavia, a differenza delle cellule umane, i batteri funzionano come unità indipendenti e non possono reclutare cellule del sistema immunitario.

I batteri e le molecole di cGAMP

I ricercatori, che hanno pubblicato i risultati su Nature, hanno quindi esaminato il motivo per cui i batteri hanno bisogno delle molecole di cGAMP.

È stato scoperto che le colonie batteriche nei piatti del laboratorio sono migliorate molto e sono state fino a mille volte più resistenti ai fagi quando era presente il sistema a quattro geni e che il sistema sembrava protetto da una vasta gamma di fagi.

I ricercatori hanno anche scoperto che il meccanismo batterico rileva l’invasione del virus e attiva la produzione di cGAMP proprio come il sistema immunitario umano.

Questo meccanismo protegge i batteri inducendoli a suicidarsi prima che i fagi si possano moltiplicare e mettano in pericolo il resto della colonia.

I ricercatori hanno anche scoperto che altre molecole prodotte dai batteri fanno parte di sistemi anti-fagi che funzionano in modo simile a cGAMP.

Il team di ricerca ha identificato il sistema immunitario CBASS che è geneticamente più vicino a quello presente nelle nostre cellule e ritiene che questa scoperta possa essere rilevante per la salute umana.

Il prof. Rotem Sorek, come riporta un comunicato del Weizmann, ha affermato:

“Sappiamo che alcuni fagi riescono ad eludere il sistema immunitario CBASS. Se possiamo imparare da loro come aumentare o diminuire la risposta immunitaria, potremmo essere in grado di usare questa intuizione per trattare il cancro”.

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