Virusul Zika răspândit de țânțari cunoscut pentru legăturile sale cu afectarea creierului la copiii născuți din mame infectate are potențialul de a viza și distruge cancerul cerebral, au descoperit oamenii de știință.
Noile cercetări au dezvăluit că virusul Zika se descompune în celulele creierului folosind o cheie moleculară specială, iar oamenii de știință cred că virusul ar putea fi modificat, astfel încât infectează doar celulele canceroase ale creierului, lăsând celulele sănătoase nevătămate.
Glioblastomul cancerului cerebral agresiv sfidează adesea tratamentul standard al cancerului, deoarece boala transformă celulele creierului normal în celule stem. În timp ce neuronii tipici încetează să se împartă după atâtea replici, celulele stem se pot reproduce la nesfârșit și pot crește o tumoră cu totul nouă dintr-o mână de celule. De obicei, pacienții supraviețuiesc la mai puțin de 20 de luni după ce au fost diagnosticați cu glioblastom; chiar dacă cancerul poate fi forțat să fie remis, tumorile se regăsesc de obicei și duc viața pacientului în termen de 12 luni.
Dar, în cazul în care tratamentele standard nu reușesc, virusul Zika poate oferi o nouă strategie pentru a șterge boala mortală, potrivit unei perechi de studii publicate în 16 ianuarie în jurnalele Cell Reports și Cell Stem Cell.
„În timp ce probabil am avea nevoie să modificăm virusul normal Zika pentru a face mai sigur tratarea tumorilor cerebrale, este posibil să putem profita și de mecanismele pe care virusul le folosește pentru a distruge celulele pentru a îmbunătăți modul în care tratăm glioblastomul”, a spus autorul principal Dr. Jeremy Rich, director al neuro-oncologiei și al Institutului de tumori cerebrale la UC San Diego Health, a declarat într-o declarație. (Rich și colegii săi au scris hârtia Cell Stem Cell.)
Când virusul Zika infectează făturile în curs de dezvoltare, virusul încetează dezvoltarea creierului, vizând celulele stem neuronale și cascadând proliferarea acestora. Rich și coautorii săi s-au întrebat dacă strategia virusului poate fi cooptată pentru a micsora tumorile cerebrale. Într-un studiu din 2017 publicat în The Journal of Experimental Medicine, echipa a pus teoria lor la încercare și a descoperit că virusul Zika preferă de fapt să infecteze celulele stem glioblastomului peste celulele creierului normale - cel puțin în vasele petri și modelele de șoarece ale bolii. Motivul din spatele acestei preferințe a rămas un mister, până acum.
Pentru a afla cum Zika încalcă membranele celulelor canceroase, echipa a scanat suprafața virusului pentru integrinele - receptorii pe care virușii le folosesc adesea pentru a se bloca pe celulele victimelor și a aluneca în interior. După ce au identificat diferite integrine pe suprafața virală, cercetătorii au blocat apoi fiecare cu o proteină. Apoi, au dezlănțuit virusul modificat într-un vas de laborator care deține un amestec de celule stem normale ale creierului și cele canceroase. Dacă o anumită integrină a ajutat Zika să intre în celulele creierului, blocarea receptorului ar trebui să oprească virusul infecțios în urmele sale.
Prin încercare și eroare, echipa a aflat că o integrină numită αvβ5 servește ca cheie care îl permite pe Zika în celulele creierului.
„Când am blocat alte integrine, nu a existat nicio diferență”, a spus Rich. "Dar cu αvβ5, blocarea acestuia cu un anticorp a blocat aproape complet capacitatea virusului de a infecta celulele stem de cancer cerebral și celulele stem normale ale creierului."
Conform studiului, αvβ5 este format din două jumătăți: αv și β5. Prima jumătate apare în abundență pe celulele stem ale creierului, ceea ce poate ajuta la explicarea modului în care virusul țintește atât celulele stem cerebrale sănătoase, cât și cele canceroase. Totuși, a doua jumătate apare mai ales pe celulele canceroase și face ca tumorile să fie mai agresive, în ceea ce privește cât de repede se pot răspândi.
Din acest motiv, glioblastomele pot fi mai vulnerabile la infecția cu Zika decât celulele stem normale ale creierului. Echipa a confirmat ideea injectând Zika în organoide ale creierului uman - modele minuscule ale creierului uman cultivate într-un vas de laborator. În mini-creier, virusul infectat în mod fiabil celulele canceroase mai des decât celulele sănătoase. Dar fără un receptor αvβ5 intact, virusul nu ar putea infecta celulele deloc.
Al doilea studiu, publicat în Cell Reports, a confirmat, de asemenea, că αvβ5 îi conferă lui Zika puterile sale de strivire a cancerului.
Folosind tehnica CRISPR de editare a genelor, cercetătorii au șters selectiv gene specifice din celulele stem ale glioblastomului și au expus fiecare tumoră mutantă virusului Zika. Când au șters gena care conținea instrucțiuni pentru a construi αvβ5, Zika nu a mai putut apuca celulele canceroase. Descoperirea „a avut sens perfect”, deoarece αvβ5 apare în cantități atât de mari pe celulele stem neuronale, ținta principală a virusului, autorul principal Tariq Rana, profesor și șef al Diviziei de Genetică din Departamentul de Pediatrie la Școala de Medicină UC San Diego și Moores Cancer Center, a declarat în declarație.
Cu cunoștința că αvβ5 poate fi un punct moale în glioblastoame agresive, cercetătorii au acum scopul de a modifica genetic virusul Zika pentru a viza cancerul în timp ce economisesc celule sănătoase.
Alte virusuri mortale ar putea servi de asemenea ca arme împotriva cancerului cerebral. Într-un studiu publicat în 2018 în The New England Journal of Medicine, cercetătorii au tratat pacienți cu glioblastom cu un poliovirus modificat genetic și au descoperit că peste 20% au rămas în viață trei ani mai târziu, comparativ cu 4 la sută dintre pacienții care au primit un tratament standard, Live Știința raportată la acea vreme. Pe măsură ce domeniul viroterapiei continuă să crească, bolile odată mortale se pot dovedi a fi arme puternice în lupta împotriva cancerului.
