Il dottor Luis Contreras-Llano e altri ricercatori dell’Università della California a Davis hanno creato quelle che loro stessi hanno denominato cellule 'cyborg'. Dotate di molte caratteristiche proprie delle cellule viventi, esse sono però molto più resistenti ai contesti ostili, come nel caso degli ambienti basici, dell'esposizione al perossido d’idrogeno (acqua ossigenata) o dell'attacco da parte degli antibiotici.

Promettono quindi di essere un utile strumento in svariati campi applicativi, dalla Salute alla tutela dell’Ambiente. Questi batteri modificati sono del tutto incapaci di riprodursi da soli, creando molti meno problemi di carattere pratico, come l’eventuale antibiotico-resistenza, cui possono portare i batteri vivi; oppure bioetici, come nel caso di un loro utilizzo sugli esseri viventi o nell'ambiente esterno.

Lo studio è stato recentemente pubblicato in un articolo scientifico sulla rivista Advanced Science.

Lo studio di biologia sintetica

La biologia sintetica è una branca della ricerca biologica che mira a sfruttare strutture biochimiche provenienti dagli organismi viventi, eventualmente modificati nel loro DNA; oppure a creare aggregati interamente artificiali che degli esseri viventi imitano le caratteristiche.

Gli autori della ricerca hanno combinato i vantaggi di questi due approcci portandoli a creare quelli che hanno definito batteri semi-viventi. Il risultato è stato ottenuto facendo formare all’interno delle cellule batteriche un idrogel: una sorta di gelatina composta da sostanze chimiche che formano lunghe catene (polimeri) e che una volta assemblate assorbono grandi quantità di acqua.

I ricercatori hanno ottenuto la formazione dell’idrogel in maniera piuttosto semplice e facile da replicare su una grande varietà di batteri di partenza, infondendo l’interno di questi microorganismi di piccole molecole (monomeri) solubili in acqua e poi portando queste sostanze a legarsi fra loro in catene polimeriche per mezzo dell’esposizione ai raggi ultravioletti.

Alcuni batteri, detti Tumor-homing bacteria, sono in grado d’individuare e invadere le cellule tumorali proliferando al loro interno.

Per dimostrare le possibilità applicative del loro lavoro gli autori della ricerca hanno trasformato con il loro metodo microorganismi che hanno questa capacità testandone poi la funzionalità su cellule cancerose coltivate in vitro.

I costrutti semi-viventi così ottenuti hanno dimostrato di conservare la propria capacità di penetrare le cellule tumorali. Sono quindi una possibile alternativa per veicolare dei farmaci specifici per il cancro o per scatenare una risposta immunitaria da parte del corpo verso il tumore; il tutto evitando le complicazioni derivanti dall'utilizzo di batteri vivi.

Le possibili conseguenze nella ricerca

I ricercatori pensano ora di creare i loro cyborg a partire da microorganismi differenti rispetto a quelli utilizzati nello studio. Oppure d'infonderli con altri tipi d’idrogel non ancora provati nel corso della loro ricerca.

Contreras-Llano e i suoi colleghi hanno quindi aperto a un nuovo possibile campo di applicazioni per la biologia sintetica. Questi sviluppi promettono di portare a intriganti novità come quelle già ipotizzate dagli stessi autori nel campo della salute e dell'ambiente.