Immaginiamo un futuro in cui i vaccini e le immunoterapie sono personalizzate e più efficaci che mai. Un gruppo di ingegneri ha appena compiuto un passo significativo verso questa direzione, creando batteri in grado di sintetizzare un aminoacido innaturale. Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Chemical Biology, potrebbe rivoluzionare il trattamento di malattie e la prevenzione di disturbi correlati a proteine anomale, aprendo la strada a approcci terapeutici innovativi e promettenti.
Ma cosa significa esattamente tutto ciò? Nello studio, i ricercatori si sono focalizzati su un aminoacido chiamato para-nitro-L-fenilalanina (pN-Phe). Questo aminoacido non è considerato “standard” perché non fa parte dei venti aminoacidi comuni che si trovano normalmente nel nostro corpo o in natura. Tuttavia, è stato dimostrato che il pN-Phe può aiutare il sistema immunitario a riconoscere e combattere proteine che altrimenti non verrebbero attaccate. Per spiegare meglio, immaginiamo che il nostro sistema immunitario sia una squadra di difesa. Di solito, questa squadra è addestrata per riconoscere e combattere determinati “avversari”.
Ma a volte ci sono proteine “nemiche” che il sistema immunitario non riesce a individuare e neutralizzare e certe volte attaccano anche le nostre stesse molecole (quando ci sono malattie autoimmuni). Qui entra in gioco il pN-Phe. Aggiungendo questo aminoacido a una proteina che normalmente non viene riconosciuta dal sistema immunitario, è possibile attivare la squadra di difesa affinché si concentri su quella specifica proteina.
Riprogrammare le cellule con l’ingegneria genetica
I ricercatori sono riusciti a ottenere ciò che sembrava impossibile grazie a una combinazione di tecniche di ingegneria genetica e manipolazione metabolica. Hanno letteralmente “riprogrammato” il DNA dei batteri per far sì che producessero autonomamente il pN-Phe. Questa è un’enorme conquista, considerando che il pN-Phe ha una chimica particolare che lo rende difficile da sintetizzare naturalmente. Ma qual è il prossimo passo?
Gli scienziati intendono ottimizzare ulteriormente i metodi per produrre quantità maggiori di proteine contenenti pN-Phe e ampliare il loro lavoro ad altri microrganismi. L’obiettivo finale è sviluppare una piattaforma che possa essere utilizzata per creare vaccini personalizzati e immunoterapie mirate. Questo lavoro è sostenuto finanziariamente da premi prestigiosi come il premio AIChE Langer di Kunjapur e il National Institutes of Health Director’s New Innovator Award.
I risultati di questa ricerca sono veramente importanti. Immaginare di poter utilizzare i batteri come piccoli “corrieri” che forniscono farmaci al corpo. I batteri potrebbero essere “programmati” per produrre specifici antigeni bersaglio, che attirano l’attenzione del sistema immunitario. Nel frattempo, il potere della nitrazione, che è la caratteristica unica del pN-Phe, può aiutare a identificare e illuminare questi antigeni nel corpo.
