I batteri cyborg che sopravvivono in un ambiente ostile

Ottenute in laboratorio le prime cellule ‘cyborg’: sono batteri ibridi, a metà tra naturale e artificiale, cioè cellule in cui sono stati introdotti materiali sintetici. La trasformazione mantiene intatte tutte le funzioni principali e le caratteristiche di una cellula vivente, ma permette ai batteri di acquisire nuove capacità e di resistere a condizioni altrimenti mortali. Il risultato, pubblicato sulla rivista Advanced Science, è stato ottenuto da un gruppo di ricercatori guidati dall’Università della California a Davis e apre la strada ad applicazioni in moltissimi campi: da nuove cure anti-cancro ai problemi ambientali, da trattamenti per il microbioma intestinale ai biosensori.

Per realizzare le cellule-cyborg, i ricercatori guidati da Luis Contreras-Llano hanno assemblato una rete di idrogel all’interno delle cellule batteriche, rendendole incapaci di dividersi e moltiplicarsi ed eliminando quindi ogni rischio. Le cellule ibride hanno dimostrato di avere ancora molte funzioni di base attive, come quelle metaboliche, la capacità di produrre proteine e di mantenere fluida la propria membrana esterna, ma allo stesso tempo hanno acquisito molte nuove abilità: in particolare, sono state in grado di sopravvivere ad alti livelli di pH, ad alte concentrazioni di perossido di idrogeno (noto anche come acqua ossigenata) e all’attacco da parte di antibiotici, tutte condizioni che avrebbero ucciso un batterio normale.

A sinistra le cellule batteriche naturali, al centro e a destra quelle 'cyborg' (fonte: Contreras-Llano et al, 'Engineering Cyborg Bacteria Through Intracellular Hydrogelation', Advanced Science)

Secondo gli autori dello studio, le cellule-cyborg potrebbero diventare una nuova classe di terapie, a metà tra quelle basate su cellule e quelle basate su sostanze artificiali. I ricercatori, infatti, hanno dimostrato che le loro cellule ibride sono in grado, grazie a particolari proteine chiamate invasine, di attaccare e invadere cellule tumorali del neuroblastoma (un tumore del sistema nervoso) e dell’adenocarcinoma, un tumore maligno che si sviluppa dalle ghiandole e può interessare diversi organi.