I batteri cancerogeni, come l’Helicobacter pylori e il Fusobacterium nucleatum, hanno la capacità di colonizzare siti specifici all’interno del corpo umano e contribuire allo sviluppo del cancro. Comprendere i meccanismi attraverso i quali questi batteri trovano i loro bersagli è fondamentale per sviluppare strategie efficaci di prevenzione e trattamento. Qui proponiamo un nuovo approccio che combina tecniche molecolari avanzate e modellizzazione computazionale per chiarire le interazioni molecolari e le vie di segnalazione coinvolte nel targeting batterico.
1. Isolamento e coltura del ceppo batterico:
- Isolare e coltivare i ceppi batterici cancerogeni specifici di interesse (ad esempio, H. pylori e F. nucleatum).
- Confermare la loro identità utilizzando metodi molecolari come la reazione a catena della polimerasi (PCR) o il sequenziamento dell'intero genoma.
2. Raccolta di campioni di tessuto ospite:
- Ottenere campioni di tessuto sano e canceroso da individui affetti (ad esempio, tessuto gastrico per H. pylori e tessuto colorettale per F. nucleatum).
- Garantire adeguate considerazioni etiche e consenso informato.
3. Profilazione molecolare del tessuto ospite:
- Eseguire l'analisi del trascrittoma (RNA-seq) su campioni di tessuto sia sano che canceroso per identificare i geni espressi in modo differenziale.
- Analizzare i modelli di espressione dei geni coinvolti nell'adesione cellulare, nell'infiammazione e nella risposta immunitaria.
4. Test di adesione batterica:
- Co-coltura dei ceppi batterici cancerogeni con cellule ospiti in coltura (ad esempio cellule epiteliali gastriche o colonciti).
- Valutare l'adesione batterica alle cellule ospiti mediante microscopia e test quantitativi (ad esempio, colorazione cristalvioletto).
5. Identificazione dei fattori di adesione batterica:
- Isolare e caratterizzare le proteine o le molecole della superficie batterica responsabili dell'adesione alle cellule ospiti.
- Impiegare tecniche come la proteomica e la colorazione con immunofluorescenza per identificare adesine specifiche.
6. Modellazione computazionale e studi di docking:
- Eseguire studi di docking molecolare per prevedere le interazioni tra adesine batteriche e potenziali recettori della cellula ospite.
- Utilizzare strumenti computazionali per simulare le affinità di legame e i cambiamenti conformazionali durante il processo di adesione.
7. Convalida funzionale:
- Progettare e condurre esperimenti per convalidare le interazioni previste.
- Utilizzare la mutagenesi sito-diretta o gli anticorpi bloccanti per valutare l'impatto di adesine specifiche sul targeting e sulla colonizzazione batterica.
8. Analisi del percorso di segnalazione:
- Studiare le vie di segnalazione a valle attivate in seguito all'adesione batterica alle cellule ospiti.
- Analizzare l'espressione di molecole di segnalazione chiave e di fattori di trascrizione coinvolti nell'infiammazione e nello sviluppo del cancro.
9. Modelli animali in vivo:
- Stabilire modelli animali (ad esempio modelli murini) per studiare la colonizzazione batterica e lo sviluppo del tumore in un ambiente controllato.
- Valutare l'efficienza di targeting e il potenziale cancerogeno dei batteri in vivo.
10. Integrazione dei dati e biologia dei sistemi:
- Integrare i dati sperimentali derivanti dalla profilazione molecolare, dai test di adesione, dalla modellazione computazionale e dagli studi sugli animali.
- Sviluppare modelli a livello di sistema per comprendere le complesse interazioni tra i batteri cancerogeni e l'ambiente ospite.
Combinando questi approcci, miriamo a fornire una comprensione completa di come i batteri cancerogeni trovano i loro bersagli. Questa conoscenza contribuirà allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per inibire la colonizzazione batterica e ridurre il rischio di sviluppo del cancro associato a questi batteri.
