Batteri ingegnerizzati si possono osservare con l'ecografia

Ingegneria genetica: alcuni batteri importanti per la salute sono stati modificati per renderli visibili alle onde sonore, come un sottomarino per il sonar.

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Un batterio contenente le vescicole di gas, in grado di produrre contrasto visibile all'ecografia: ingrandisci l'immagine.|Barth von Rossum per Caltech

Microbi come piccoli sottomarini che possono essere localizzati nel corpo: un gruppo di scienziati è riuscito a creare batteri in grado di riflettere le onde sonore, e quindi visibili all’interno del corpo con una semplice ecografia.

 

Ad oggi, esistono tecniche per visualizzare cellule e microbi, per esempio utilizzando geni che li rendono fluorescenti, ma possono essere utilizzate su tessuti rimossi dal corpo. Per gli scienziati l'obiettivo è quello di avere un "veicolo" (per esempio di medicinali) di cui è possibile seguire con precisione il percorso, oltre al fatto che sarebbe possibile osservare “in diretta” il mondo dei batteri che brulicano nell'organismo, per esempio quelli dell’intestino.

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Tra scienza e curiosità: 11 ottimi motivi per amare funghi e batteri. | David Spears FRPS FRMS/Corbis

Microbi galleggianti. Il gruppo di ricercatori del California Institute of Technology è partito dall’osservazione, in alcuni batteri acquatici, di una particolare struttura, una vescicola piena di gas, che contribuisce al loro galleggiamento.

 

Gli autori dello studio hanno avuto l’idea di sfruttare questa bolla ripiena di gas per  riflettere le onde sonore, e differenziare le cellule e i batteri che la contengono dalle altre “normali”, rendendoli visibili.

 

Verificato che l’idea funzionava con i microbi acquatici, il gruppo si è dedicato a ingegnerizzare altri tipi di batteri presenti nell’intestino dei mammiferi e dell’uomo. La scelta è caduta su un ceppo non patogeno del batterio Escherichia coli, e su un altro batterio utilizzato in alcune sperimentazioni per veicolare farmaci anticancro direttamente all’interno dei tumori, il Salmonella typhimirium.

 

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Quadri viventi: l'arte batterica. | Foto: © Niall Hamilton

Io sono qui! Dopo vari tentativi i ricercatori sono riusciti a modificare entrambi in modo che esprimessero i geni per la produzione della vescicola di gas. Successivi esperimenti hanno dimostrato che proprio tramite un sistema di ecolocalizzazione è possibile visualizzare questi i batteri e i loro movimenti all’interno dell’intestino di topi.

 

«La nostra speranza è che questa tecnica consenta di rivoluzionare le tecniche di visualizzazione delle cellule», ha detto Mikhail Shapiro, uno degli autori. Il fine ultimo è utilizzare questi batteri come veicoli per il trasporto di sostanze farmacologiche in punti precisi del corpo, per esempio dentro tumori, riuscendo a seguire con precisione il loro percorso e la loro posizione. Inoltre, riuscire a visualizzare con precisione i microbi sarebbe uno strumento chiave per studiare dal vivo il mondo dei batteri intestinali, su cui oggi si sta concentrando l’interesse della ricerca per il ruolo che questi microrganismi rivestono nella salute.

05 Gennaio 2018 | Chiara Palmerini