Trama: Biotecnologia

I batteri sconfiggono i tumori
Le infezioni allenano il sistema immunitario a distruggere le cellule cancerose

Contesto: Molti clinici e ricercatori tentano di curare il cancro senza ricorrere a chemio e radioterapia debilitanti. Ma anche i farmaci magici, che si concentrano specificamente sulle cellule cancerose, hanno gravi effetti collaterali. Un'opzione migliore potrebbe essere quella di addestrare il sistema immunitario di un paziente ad attaccare i tumori. Ora i ricercatori della Johns Hopkins University, guidati da Bert Vogelstein, hanno scoperto che i batteri si mostrano promettenti come mezzo per innescare il sistema immunitario e potrebbero essere usati per curare il cancro del fegato, dei polmoni e del pancreas.

Questa storia faceva parte del nostro numero di febbraio 2005

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Metodi e risultati: Animali con tumori cancerosi sono stati iniettati con batteri che prosperano nei centri privi di ossigeno di tumori solidi e muoiono in tessuti sani e ossigenati. I ricercatori speravano che i batteri avrebbero distrutto i tumori dall'interno verso l'esterno, lasciando un bordo esterno di cellule tumorali che potrebbe essere trattato più facilmente con le terapie standard. I batteri hanno fatto proprio questo. Tuttavia, i ricercatori hanno anche scoperto che l'infezione spesso spingeva il sistema immunitario del soggetto a riconoscere il cancro e ad attaccarlo. In 23 dei 70 animali da esperimento, questa risposta immunitaria ha distrutto i resti del tumore senza ulteriori terapie. Anche dopo che le infezioni batteriche si sono eliminate, il sistema immunitario degli animali ha attaccato le cellule cancerose appena iniettate del tipo trattato con successo. Il trattamento ha avuto effetti simili sia nei topi che nei conigli, rendendo plausibile che potesse funzionare anche in altre specie, compreso l'uomo.

Perchè importa: Il trattamento del cancro ideale, come attualmente immaginato, ucciderebbe le cellule tumorali senza danneggiare quelle sane. Il metodo dei ricercatori Hopkins va ancora oltre, preparando il sistema immunitario a sconfiggere le cellule tumorali lasciate dopo la distruzione di un tumore. Finora, la terapia batterica non sembra avere gli effetti collaterali associati agli attuali trattamenti contro il cancro. Naturalmente, molti trattamenti promettenti sugli animali hanno deluso i test sull'uomo. Ma se la terapia si dimostrasse sicura ed efficace per gli esseri umani, i malati di cancro potrebbero guardare a trattamenti molto più efficaci e confortevoli in futuro.

Fonte: Agrawal, N. et al. 2004. La terapia batteriolitica può generare una potente risposta immunitaria contro i tumori sperimentali. Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze 101: 15172-15177.

Guai nella centrale elettrica della cella
Le malattie dell'invecchiamento si legano a un gene mitocondriale

Contesto: Se hai la pressione alta, hai maggiori probabilità di essere obeso e di avere il colesterolo alto e una miriade di altre condizioni malsane. Prove recenti suggeriscono che l'obesità impedisce alle cellule del corpo di rispondere adeguatamente alla glicemia, portando al diabete. Tuttavia, il motivo per cui queste condizioni sono associate all'ipertensione è ancora poco compreso. Un team di ricercatori della Yale University e della State University of New York Upstate Medical University ha cercato una risposta nella genetica e ne ha trovata una nei mitocondri. La maggior parte delle cellule contiene centinaia di mitocondri, strutture a forma di bastoncino che hanno avuto origine miliardi di anni fa quando una cellula ha inghiottito un batterio ma non lo ha distrutto. Ora, i discendenti del batterio aiutano le cellule del corpo a convertire il cibo in energia.

Metodi e risultati: Frederick Wilson di Yale ei suoi colleghi hanno studiato una famiglia con un'alta incidenza di condizioni associate all'ipertensione e l'ereditarietà tracciata in 142 parenti di sangue su quattro generazioni. Dopo essersi adeguati alle differenze di età, peso e uso di farmaci, i ricercatori hanno trovato un chiaro modello di ereditarietà. Tutte le condizioni discendevano attraverso la linea materna, indicando che il gene colpevole era mitocondriale. (I mitocondri di una persona derivano da quelli originariamente presenti nell'ovulo e hanno il proprio DNA batterico.) Una sequenza completa del genoma mitocondriale dei membri della famiglia affetti ha rivelato 14 differenze rispetto alle sequenze standard. Tredici erano stati precedentemente segnalati per non avere alcun impatto. Il 14 era nuovo ed era mappato su un gene per un RNA di trasferimento, una molecola essenziale per la costruzione delle proteine. In effetti, il gene è costante tra animali, funghi, piante e persino batteri.

Perchè importa: In un rumoroso sfondo di studi che mostrano come le malattie cardiache, la depressione e altre malattie complesse possono essere attribuite a piccoli effetti di molti geni, la ricerca di Wilson e dei suoi colleghi mostra che un singolo gene può essere legato a molte condizioni associate alla malattia. Ancora più importante, la ricerca attribuisce la responsabilità di diverse malattie ai mitocondri, la cui funzione diminuisce con l'età. Coloro che cercano la fonte della giovinezza, o semplicemente sperano di evitare i danni della vecchiaia, possono trarre beneficio da ulteriori studi su queste vestigia di antichi batteri.

Fonte: Wilson, F.H. et al. 2004. Un cluster di difetti metabolici causati dalla mutazione in un tRNA mitocondriale. Scienza 306: 1190-1194.

Cellule staminali embrionali rese facili?
Una tecnica per creare cellule staminali può essere meno laboriosa e meno controversa

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Metodi e risultati: Frederick Wilson di Yale ei suoi colleghi hanno studiato una famiglia con un'alta incidenza di condizioni associate all'ipertensione e l'ereditarietà tracciata in 142 parenti di sangue su quattro generazioni. Dopo essersi adeguati alle differenze di età, peso e uso di farmaci, i ricercatori hanno trovato un chiaro modello di ereditarietà. Tutte le condizioni discendevano attraverso la linea materna, indicando che il gene colpevole era mitocondriale. (I mitocondri di una persona derivano da quelli originariamente presenti nell'ovulo e hanno il proprio DNA batterico.) Una sequenza completa del genoma mitocondriale dei membri della famiglia affetti ha rivelato 14 differenze rispetto alle sequenze standard. Tredici erano stati precedentemente segnalati per non avere alcun impatto. Il 14 era nuovo ed era mappato su un gene per un RNA di trasferimento, una molecola essenziale per la costruzione delle proteine. In effetti, il gene è costante tra animali, funghi, piante e persino batteri.

Perchè importa: In un rumoroso sfondo di studi che mostrano come le malattie cardiache, la depressione e altre malattie complesse possono essere attribuite a piccoli effetti di molti geni, la ricerca di Wilson e dei suoi colleghi mostra che un singolo gene può essere legato a molte condizioni associate alla malattia. Ancora più importante, la ricerca attribuisce la responsabilità di diverse malattie ai mitocondri, la cui funzione diminuisce con l'età. Coloro che cercano la fonte della giovinezza, o semplicemente sperano di evitare i danni della vecchiaia, possono trarre beneficio da ulteriori studi su queste vestigia di antichi batteri.

Fonte: Wilson, F.H. et al. 2004. Un cluster di difetti metabolici causati dalla mutazione in un tRNA mitocondriale. Scienza 306: 1190-1194.

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