Molte persone probabilmente ignorano che i trilioni di batteri, virus e funghi che risiedono nel tratto gastrointestinale – chiamati collettivamente microbioma intestinale – sono collegati alla salute generale, e in particolare al cancro. La sorveglianza immunitaria è un fattore centrale per la prevenzione attiva dei tumori o del diffondersi di cellule tumorali. Manipolare il microbioma intestinale per produrre microbi commensali “benefici”, che proteggono l’ospite dai patogeni e possono aumentare le risposte immunitarie, tra le altre cose, potrebbe potenzialmente aiutare i pazienti a rispondere meglio ai farmaci antitumorali chiamati inibitori del checkpoint immunitario, un tipo di immunoterapia. A tal fine, i ricercatori dell’Università del Michigan hanno sviluppato una nuova formulazione di fibre alimentari che migliora la potenza delle immunoterapie contro il cancro modulando il microbioma intestinale. In futuro, i malati di cancro trattati con bloccanti del checkpoint immunitario potrebbero trarre beneficio dal consumo di questa fibra alimentare di gel di inulina, secondo la ricerca pubblicata a giugno su Nature Biomedical Engineering.

Il microbioma umano è recentemente emerso come la prossima frontiera nello sviluppo di farmaci. L’intenso interesse della ricerca sul microbioma è guidato da prove che collegano i potenziali benefici per la salute della modulazione del microbiota intestinale al trattamento di varie malattie, tra cui cancro, diabete, obesità e malattie neurodegenerative. In particolare, una serie di studi recenti ha dimostrato che il microbioma intestinale svolge un ruolo cruciale nel tasso di risposta dei malati di cancro agli inibitori del checkpoint immunitario. L’inulina, una fibra alimentare presente nella radice di cicoria, carciofo, cipolle, asparagi e altre piante, è una sostanza prebiotica che aiuta a produrre batteri commensali che risiedono nel colon. Formulando l’inulina in una formulazione di gel di inulina più mirata al colon, il team è stato in grado di fornire una ricca fonte di nutrienti per consentire ai microbi intestinali benefici di espandersi maggiormente nel tratto gastrointestinale. Il gel di inulina ha migliorato la terapia con inibitori del checkpoint immunitario nei roditori con carcinoma del colon e melanoma.

Ad esempio, quando il gel di inulina è stato combinato con un inibitore del checkpoint immunitario in un modello di roditore con carcinoma del colon, il tasso di eradicazione del tumore è raddoppiato (miglioramento del 100%), rispetto alla sola terapia con inibitori del checkpoint immunitario. Il gruppo ha scelto l’inulina perché voleva qualcosa che potesse essere prontamente tradotto in clinica. L’inulina è una fibra alimentare ampiamente consumata dal pubblico ed è presente in molte piante. È usato come sostituto dello zucchero, nelle caramelle e addensante del burro. Trasformando l’inulina in gel, i ricercatori hanno scoperto che il gel di inulina riveste molto meglio il tratto gastrointestinale, lasciando più nutrienti ai microbi commensali. Il gel di inulina funziona anche con la terapia combinata anti-PD-1 più anti-CTLA-4 (inibitori del checkpoint immunitario ampiamente utilizzati) che trattano molti tipi di cancro. Circa il 10-30% dei malati di cancro risponde agli inibitori del checkpoint immunitario, a seconda dei tipi di cancro, e c’è il rischio di gravi complicazioni ed effetti collaterali legati al sistema immunitario. Ad esempio, sono comuni le infiammazioni del tratto gastrointestinale e della pelle.

Precedenti studi hanno dimostrato che il consumo di inulina può alleviare l’infiammazione gastrointestinale, come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn, probabilmente perché permette la colonizzazione di specie batteriche salutari. Kai Han, borsista PhD e primo autore dello studio, ha spiegato e commentato: “Il consumo del gel di inulina ha ampliato e aumentato il numero di microbi benefici nei topi portatori di tumore. Questi sono microbi commensali che si trovano nei malati di cancro che rispondono bene agli inibitori del checkpoint immunitario. Gli attuali approcci per ripristinare un microbioma intestinale sano includono l’ingestione ceppi probiotici specifici o il trapianto di microbiota fecale. Tuttavia, sarebbe molto difficile svilupparli come prodotti farmaceutici a causa della produzione su larga scala e del controllo di qualità. Noi e altri abbiamo dimostrato che il microbioma intestinale ha un ruolo cruciale nelle nostre risposte immunitarie. Quasi il 70% dei linfonodi nel nostro corpo si trova nell’intestino e quindi i microbi che risiedono lì interagiscono strettamente con le nostre cellule immunitarie. Il mantenimento di un microbioma intestinale sano nutre il nostro sistema immunitario in modo che le nostre cellule immunitarie possano combattere efficacemente contro il cancro”.

• A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Han K, Nam J et al. Nature Biomed Engin 2021 Jun24.

Prasetya RA et al. Eur J Pharmacol. 2021; 906:174284.

Hayase E, Jenq RR. Genome Med 2021 Jun; 13(1):107.