Wirusowy atak na guzy mózgu

Według National Cancer Institute w tym roku u ponad 21 000 osób zostanie zdiagnozowana jakaś forma raka mózgu. Chociaż łagodne postacie są stosunkowo łatwe do leczenia, nowotwory złośliwe wymagają połączenia operacji, chemioterapii i radioterapii. Nawet wtedy komórki nowotworowe mogą pozostać głęboko osadzone, replikując się i szybko rozprzestrzeniając przez zdrową tkankę mózgową.

Wirusowy widok: Naukowcy z Yale University zmodyfikowali genetycznie wirusa (zielony), który atakuje guzy mózgu u myszy (czerwony). Wirus zabija masy guza pierwotnego (B) i migrujące komórki nowotworowe (E), pozostawiając nienaruszoną zdrową tkankę.

Teraz naukowcy z Yale University odkryli, że wirus należący do tej samej rodziny co wścieklizna skutecznie zabija agresywną formę ludzkiego raka mózgu u myszy. Korzystając z poklatkowego obrazowania laserowego, zespół obserwował, jak wirus pęcherzykowego zapalenia jamy ustnej (VSV) szybko atakuje guzy mózgu, selektywnie zabijając komórki rakowe na swojej drodze, pozostawiając zdrową tkankę nienaruszoną. Co więcej, Anthony Van den Pol , główny badacz i profesor neurochirurgii i neurobiologii w Yale, mówi, że VSV jest w stanie samoreplikować się i tworzyć wtórne linie obrony.

Guz przerzutowy jest dość mobilny, a nóż chirurga nie jest w stanie usunąć wszystkich komórek, mówi Van den Pol. Wirus może być w stanie to zrobić, ponieważ gdy wirus zabija komórkę nowotworową, może się również replikować, a ty możesz skończyć na samonamnażającej się terapii.

W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy postrzegali wirusy jako potencjalnych sojuszników w walce z rakiem. Naukowcy z Mayo Clinic opracowują wirusa odry w celu zwalczania szpiczaka mnogiego, raka szpiku kostnego. I chociaż różne grupy odnotowały ograniczone wyniki po wstrzyknięciu wirusów opryszczki i polio bezpośrednio do guzów mózgu myszy, Van den Pol chciał znaleźć bardziej skuteczny szczep zabijający raka.

Jego poszukiwania kandydata na wirusa rozpoczęły się sześć lat temu, kiedy wraz z kolegami przetestował wpływ różnych wirusów na guzy mózgu w kulturze. Wielokrotnie VSV wychodził na szczyt stosu. Zespół hodował wirusa przez wiele pokoleń, izolując szczepy, które szybko infekowały komórki rakowe, jednocześnie wywierając powolny wpływ na zdrowe komórki. Naukowcy niedawno przeprowadzili najskuteczniejszy szczep w szeregu testów na żywych myszach, a wyniki opublikowali w niedawnym wydaniu Dziennik Neuronauki .

W swoim eksperymencie zespół przeszczepił glejaka – najczęstszą i najbardziej agresywną postać ludzkiego raka mózgu – do mózgów myszy. Przed przeszczepem naukowcy genetycznie zmodyfikowali komórki nowotworowe, aby wytworzyły czerwony marker, który po wejściu do mózgu pojawiał się w skanach mikroskopii laserowej. Podobnie Van den Pol umieścił zielony marker w komórkach VSV i wstrzyknął wirusa dożylnie przez ogon. W ciągu kilku dni naukowcy zaobserwowali, że zielony wirus przedostał się do mózgu i selektywnie naciekał czerwone masy guza oraz pojedyncze komórki nowotworowe, unikając normalnych komórek. Van den Pol mówi, że gdy wirus infekuje guzy, komórki rakowe zaczynają zmieniać kolor na zielony, puchnąc, aż w końcu pękną.

To jak balon, mówi Van den Pol. Jeśli będziesz dalej wdmuchiwać w niego powietrze, wybuchnie. Zwłoki nadal tam są, ale nie jest już balonem. A to w zasadzie martwe komórki, niezdolne do dalszego podziału ani przeżycia jako nienaruszone komórki.

Nie jest jeszcze jasne, dlaczego VSV jest tak skutecznym zabójcą nowotworów, chociaż Van den Pol ma kilka teorii. Jednym z możliwych wyjaśnień może być słaby układ naczyniowy guza. Naczynia, które dostarczają krew do guzów, są zwykle nieszczelne, co pozwala wirusowi podróżującemu przez krwioobieg przejść przez nieprzepuszczalną barierę do mózgu, bezpośrednio do guza.

Van den Pol twierdzi, że VSV może również atakować komórki rakowe z powodu nieodłącznych wad układu odpornościowego guza. Zazwyczaj w obecności wirusa normalne komórki uruchamiają odpowiedź immunologiczną, wytwarzając interferon, białka zapobiegające infekcji wirusowej zdrowych komórek. Guzom brakuje tak silnej ochrony przed wirusami, co stanowi łatwy cel dla wirusów.

Istnieje kilka kwestii, z którymi zespół będzie musiał się zmierzyć przed przejściem do badań klinicznych. W swoich testach zespół obserwował żywe skany wirusa przez kilka dni, zanim poświęcił zwierzęta do bliższych badań. Zobaczymy, jak wirus będzie działał na mózg w dłuższej perspektywie czasowej.

Ponadto naukowcy wykorzystali myszy o obniżonej odporności. Chociaż te myszy nadal są w stanie wytwarzać interferon jako lokalną obronę komórkową, mają osłabiony ogólnoustrojowy układ odpornościowy – taki, który nie jest w stanie wytwarzać limfocytów B i T, które w przeciwnym razie zniszczyłyby wirusy. Van den Pol wyjaśnia, że ​​tak osłabiony system umożliwił zespołowi wstawienie przeszczepionych ludzkich guzów do myszy bez ich odrzucenia. Aby jednak przetestować wirusa jako skuteczną terapię, zespół będzie musiał upewnić się, że normalny układ odpornościowy nie stłumi wirusa, zanim będzie miał szansę zadziałać na nowotwory.

To, co zwykle dzieje się z większością tych testów, to ładny model zwierzęcy, w którym wirus rozprzestrzenia się przez guz, mówi Samuel Rabkin , zastępca wirusologa na oddziale neurochirurgii w Massachusetts General Hospital. W bardziej realistycznych modelach gospodarz może reagować na wirusa, co ogranicza efekt.

ukryć