Probiotico ingegnerizzato sviluppato per il trattamento della sclerosi multipla

I ricercatori creano "batteri progettisti" per colpire l'autoimmunità nel cervello, rendendo il trattamento più sicuro ed efficace

I ricercatori hanno progettato un probiotico per sopprimere l’autoimmunità nel cervello, che si verifica quando il sistema immunitario attacca le cellule del sistema nervoso centrale ed è alla base di diverse malattie, inclusa la sclerosi multipla.

In un nuovo studio, i ricercatori del Brigham and Women’s Hospital hanno dimostrato il potenziale del trattamento utilizzando modelli preclinici di queste malattie, scoprendo che la tecnica offriva un modo più preciso per colpire l’infiammazione cerebrale con effetti collaterali negativi ridotti rispetto alle terapie standard. I risultati sono pubblicati su Nature.

“I probiotici ingegnerizzati potrebbero rivoluzionare il modo in cui trattiamo le malattie croniche”, ha affermato l’autore principale Francisco Quintana dell’Ann Romney Center for Neurologic Diseases presso BWH. “Quando si assume un farmaco, la sua concentrazione nel sangue raggiunge il picco dopo la dose iniziale, ma poi i suoi livelli scendono. Tuttavia, se possiamo utilizzare i microbi viventi per produrre medicinali dall’interno del corpo, essi potranno continuare a produrre il composto attivo secondo necessità, il che è essenziale se consideriamo malattie permanenti che richiedono un trattamento costante”.

Le malattie autoimmuni colpiscono circa il 5-8% della popolazione statunitense. Nonostante la loro diffusa prevalenza, le opzioni terapeutiche per la maggior parte di queste malattie sono limitate. Le malattie autoimmuni che colpiscono il cervello, come la SM, sono particolarmente difficili da trattare a causa della loro posizione: molte terapie farmacologiche non possono accedere efficacemente al cervello a causa della barriera ematoencefalica, un meccanismo protettivo che separa il cervello dal sistema circolatorio .

Per cercare nuovi modi per trattare le malattie autoimmuni, i ricercatori hanno studiato le cellule dendritiche, un tipo di cellula immunitaria abbondante nel tratto gastrointestinale e negli spazi intorno al cervello. Queste cellule aiutano a controllare il resto del sistema immunitario, ma gli scienziati non conoscono ancora il loro ruolo nelle malattie autoimmuni. Analizzando le cellule dendritiche nel sistema nervoso centrale dei topi, sono stati in grado di identificare un percorso biochimico che le cellule dendritiche utilizzano per impedire ad altre cellule immunitarie di attaccare il corpo.

"Il meccanismo che abbiamo scoperto è come un freno per il sistema immunitario", ha detto Quintana. "Nella maggior parte di noi è attivato, ma nelle persone con malattie autoimmuni ci sono problemi con questo sistema frenante, il che significa che il corpo non ha modo di proteggersi dal proprio sistema immunitario."

I ricercatori hanno scoperto che questo freno biochimico può essere attivato con il lattato, una molecola coinvolta in molti processi metabolici. I ricercatori sono stati quindi in grado di modificare geneticamente i batteri probiotici per produrre lattato.

"I probiotici non sono una novità: tutti li abbiamo visti venduti come integratori e commercializzati come un modo per promuovere la salute", ha affermato Quintana. “Utilizzando la biologia sintetica per fare in modo che i batteri probiotici producano composti specifici rilevanti per le malattie, possiamo sfruttare i benefici dei probiotici e amplificarli al massimo”.

Hanno testato il loro probiotico su topi affetti da una malattia molto simile alla SM e hanno scoperto che, anche se i batteri vivono nell’intestino, erano in grado di ridurre gli effetti della malattia nel cervello. Non hanno trovato i batteri nel flusso sanguigno dei topi, suggerendo che l’effetto osservato fosse il risultato della segnalazione biochimica tra le cellule dell’intestino e del cervello.

"Abbiamo imparato negli ultimi decenni che i microbi dell'intestino hanno un impatto significativo sul sistema nervoso centrale", ha detto Quintana. “Uno dei motivi per cui ci siamo concentrati sulla sclerosi multipla in questo studio è stato quello di determinare se possiamo sfruttare questo effetto nel trattamento delle malattie autoimmuni del cervello. I risultati suggeriscono che possiamo”.

Sebbene lo studio attuale abbia esaminato solo l’effetto del probiotico nei topi, i ricercatori sono ottimisti sul fatto che l’approccio possa essere facilmente tradotto in clinica perché il ceppo di batteri utilizzato per creare il probiotico è già stato testato sugli esseri umani. I ricercatori stanno anche lavorando per modificare il loro approccio per le malattie autoimmuni che colpiscono altre parti del corpo, in particolare le malattie intestinali come la sindrome infiammatoria dell’intestino.