Nell’intestino umano vivono più di 1.000 specie di batteri: comprendere meglio questo microbioma così eterogeneo e diversificato può avere un grande impatto sulla salute dell’organismo e sullo sviluppo di terapie mirate per alcune malattie. Diversi studi hanno già dimostrato che questi batteri si possono modificare geneticamente in laboratorio per aiutare alcuni processi intestinali o segnalare la presenza di malattia. Ora un nuovo passo avanti: la scoperta che tanti batteri del microbioma comunicano tra di loro. Una frontiera che potrebbe portare alla creazione di segnalazioni artificiali per modificarne il comportamento o trasferire informazioni utilizzando l’ingegneria genetica. La ricerca è stata condotta dal Wyss Institute dell’Harvard University, l’Harvard Medical School (Hms) e dal Brigham and Women’s Hospital, ed è stata pubblicata su ‘Acs Synthetic Biology’.

I ricercatori hanno agito sulla popolazione batterica dell’intestino dei topi. Sono riusciti infatti a intervenire sul sistema di comunicazione di due batteri, grazie proprio all’ingegnerizzazione del Dna, processando il sistema di trasmissione genetico in uno molecolare inviato dal batterio Salmonella Typhimurium in risposta a uno stimolo ricevuto e registrato da un altro batterio, l’E.Coli. In questo modo gli scienziati sono arrivati, per la prima volta, ad aprire una strada verso lo sviluppo di un microbioma sintetico composto da batteri ‘programmati’ in laboratorio per svolgere delle funzioni specifiche.

“Il nostro obiettivo è di migliorare la salute umana – spiega Suhyun Kim, ricercatrice del Wyss Institute dell’Harvard University – per questo abbiamo iniziato a capire come poter far comunicare i batteri. Vogliamo infatti assicurarci che i probiotici sviluppati con l’ingegneria genetica possano essere coordinati e controllati”. Anche i batteri hanno la necessità di comunicare tra di loro proprio come fanno gli uomini, gli animali e le piante. Ed è per questo motivo che nel corso della loro storia evolutiva hanno sviluppato un vero e proprio ‘linguaggio di comunicazione’ definito ‘quorum sensing’ (sensibilità e controllo del livello).

I ricercatori hanno sfruttato un particolare tipo di ‘quorum sensing’, (Acyl-Hsl), non ancora osservato nei mammiferi, per verificare se fosse possibile riutilizzare questo sistema di comunicazione tra batteri modificandolo geneticamente. Così hanno fatto con l’E.coli e S.Typhimurium: ebbene, il processo ha funzionato in vitro.

“Miriamo a creare un microbioma sintetico con specie di batteri ingegnerizzate, in parte o del tutto, del nostro intestino – osserva Paula Silver, co-autrice dello studio e ricercatrice del Wyss Institute – ognuna delle quali ha una funzione ben precisa: rilevare e curare malattie, creare molecole benefiche, migliorare la digestione, ma anche comunicare con batteri per garantire che tutta la popolazione sia bilanciata per garantire la salute dell’intestino”.

CONDIVIDI