Gli agenti che causano la tossioplasmosi sono prodotti nel cervello
La toxoplasmosi è diffusa. Tuttavia, la maggior parte delle persone non se ne accorge. I ricercatori stanno esplorando la capacità del parassita di raggiungere il cervello. Uno studio di fattibilità ha mostrato risultati promettenti.
Il parassita Toxoplasma gondii è noto per infiltrare i cervelli dei mammiferi e degli uccelli. Un team di ricerca internazionale ha ora utilizzato questa capacità per attraversare la barriera emato-encefalica: in un test di fattibilità, hanno modificato il parassita per produrre una proteina potenzialmente terapeutica contro una malattia e consegnarla alle cellule cerebrali. Tuttavia, l'efficacia e la sicurezza di questo approccio completamente nuovo devono ancora essere dimostrate e migliorate, scrivono il gruppo guidato da Shahar Bracha dell'Università di Tel Aviv sulla rivista "Nature Microbiology".
Fino ad ora, la consegna di proteine al cervello si è dimostrata estremamente difficile per diverse ragioni, il team scrive. Questi sostanze sono spesso troppo grandi per attraversare la barriera emato-encefalica, sono instabili e possono scatenare reazioni immunitarie. Se ci fosse un modo per consegnare specificamente le proteine al cervello, si aprirebbero molte possibilità, non solo per le terapie, ma anche per lo studio dei processi fondamentali.
Ed è qui che entra in gioco il parassita Toxoplasma gondii, che è diffuso in tutto il mondo e ha infettato stima il 50% della popolazione in Germania, generalmente senza causare sintomi. Il parassita, che esiste in diverse ceppi, viene solitamente ingerito oralmente, attraversa la barriera emato-encefalica e può infiltrare le cellule cerebrali, dove può risiedere per tutta la vita.
Produzione di proteine e fattibilità
Questo organismo unicellulare utilizza tre diversi organelli per produrre proteine - micronemi, rhoptry e granuli densi. Lo studio, che coinvolge ricercatori degli Stati Uniti, Regno Unito, Italia e Svizzera, dimostra che i due ultimi possono essere utilizzati per produrre e consegnare specificamente proteine alle cellule cerebrali dell'ospite.
Il team ha testato particolarmente con la proteina MeCP2, che si presume allevii i sintomi della sindrome di Rett, un disturbo dello sviluppo ereditario. Dopo vari test di laboratorio, il team ha iniettato parassiti T. gondii geneticamente modificati che possono produrre questa proteina nella cavità addominale dei topi. Gli animali sono stati poi uccisi ed esaminati dopo un mese o tre mesi. La maggior parte dei parassiti è stata trovata a insediarsi nel cervello, senza osservare reazioni infiammatorie evidenti.
Il parassita consegna proteine a diverse cellule
Le rhoptry sembrano offrire il vantaggio che il parassita non deve essere in una singola cellula, ma può iniettare la proteina in diverse cellule, il gruppo scrive. D'altra parte, i granuli densi potrebbero produrre quantità maggiori di proteine e farlo per periodi più lunghi, aggiungono: "A causa dei loro rispettivi vantaggi, questi sistemi potrebbero essere adatti per diverse misure di consegna proteica".
I ricercatori sottolineano che è particolarmente importante indebolire il parassita, citando le terapie geniche virali o le terapie del microbiota. "Although natural infections in immunocompetent individuals are typically asymptomatic, T. gondii can have detrimental effects in a variety of situations," they note. Now, the focus is on optimizing the efficiency and safety of this approach.
Martin Blume del Robert Koch Institute (RKI) notes that there have been discussions for some time about using Toxoplasma organisms therapeutically, for instance in cancer medicine. In the study, the production of specific proteins in the brains of mice seemed to work. However, it remains unclear in which of its various developmental stages the pathogen produces the protein. Furthermore, the MeCP2 concentrations are uncertain, emphasizes the Toxoplasma expert. Generally, there are doubts about applying the parasite to humans, especially because the details of Toxoplasma infections in the human brain are still not well understood.
The use of Toxoplasma gondii as a delivery vehicle for therapeutic proteins could revolutionize brain-related treatments, highlighting the potential impact of education in this field. This groundbreaking approach could lead to advancements in not only therapies but also our understanding of fundamental brain processes, underscoring the importance of continued research in this area.
The potential application of Toxoplasma gondii in medical therapy is a topic of ongoing discussion, with some exploring its use in cancer treatment. If successful, this could be a significant breakthrough, emphasizing the need for further education and exploration in this area to minimize risks and maximize benefits.
