Acesta este un model al adenovirusului de tip 5 care provoacă infecții respiratorii. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Când cei mai mulți oameni se gândesc la cuvântul „virus”, ei îl relaționează adesea cu infecții sau boli. Singurul scop al unui virus este de a ataca și infecta o celulă normală, de a o folosi pentru a se replica și apoi de a o ucide. Câteva exemple includ virus gripal și cel mortal Virusul Ebola.

În ultima vreme, însă, înțelegerea noastră despre viruși a evoluat drastic. Noi studii dezvăluie nuanțele diferitelor infecții virale, iar alții încearcă să descopere cum să valorifice funcțiile ucigașe ale virușilor și să le folosească în scopuri terapeutice, cum ar fi tratamentul cancerului. Până acum, oamenii de știință au deplâns că singurul remediu pentru cancerul ochiului din copilărie retinoblastom este îndepărtarea chirurgicală a ochiului afectat. Acum, într-un raport recent publicat în Science Translational Medicine, oamenii de știință au găsit o altă abordare pentru a ținti retinoblastomul folosind viruși mai siguri: uciderea cancerului.

Acest studiu mi-a atras atenția pentru că Sunt cercetător în oftalmologie și științe vizuale și au lucrat la înțelegerea cauzelor bolilor oculare moștenite și a modului de proiectare a unor tratamente eficiente. În laboratorul meu, explorăm utilizarea virușilor modificați ca vehicule pentru a furniza forma corectă a unei gene în celulele bolnave ale ochiului. Studiul recent publicat descrie ceea ce cred că este o abordare care schimbă jocul: utilizarea unui virus modificat pentru a ucide direct celulele canceroase. Strategia valorifică capacitatea naturală de ucidere a celulelor a unui virus pentru a trata cancerul ocular.

Retinoblastomul începe ca o tumoare în țesutul sensibil la lumină numit retină, care este situat în partea din spate a ochiului. Simptomele includ (de sus în jos) leucocoria, culoarea albă a ochiului când este privit din față, miji sau încrucișat și roșeață, inflamație oculară. Alte părți descrise în această diagramă sunt corneea, o structură transparentă în partea din față a ochiului, cristalinul și fovea, regiunea vederii centrale. VectorMine / Shutterstock.com

Viruși care atacă retinoblastom

Retinoblastomul este un tip comun de cancer la copil și o cauză principală de orbire la copii. Deși administrarea medicamentelor și chimioterapia pot oferi unele beneficii, efectele secundare pot duce la pierderea vederii pe termen lung și la îndepărtarea eventuală a ochiului. Prin urmare, sunt luate în considerare noi strategii terapeutice pentru această boală devastatoare.

Folosind cunoștințele despre modul în care celulele retinoblastomului se înmulțesc pentru a deveni canceroase, o echipă de cercetători condusă de Ángel Montero Carcaboso de la Institutul de Cercetare Sant Joan de Déu din Barcelona, ​​Spania, a modificat genetic un virus numit adenovirus care recunoaște și ucide celulele retinoblastomului fără a afecta celulele învecinate mai sănătoase.

O preocupare majoră cu utilizarea virușilor pentru terapie este capacitatea acestora de a se îndepărta de zona infectată. Pentru a ne asigura că virusul nu poate dăuna celulelor sănătoase, a fost conceput special pentru a se reproduce numai în celulele retinoblastomului. Echipa Carcaboso a testat distribuția adenovirusului în alte părți ale corpului după ce virusul modificat a fost injectat în ochiul șoarecilor cu retinoblastom. Au făcut același lucru la iepurii tineri fără tumori. Echipa sa a descoperit că virusul a fost limitat la celulele tumorale ale ochiului și a prezentat doar scurgeri ușoare și pe termen scurt în fluxul sanguin. Sistemul imunitar al șoarecilor a părut apoi să curețe virusul scurs din sistem în decurs de șase săptămâni. Autorii au dedus că adenovirusul modificat a fost suficient de sigur pentru a continua.

Siguranța și eficacitatea adenovirusurilor modificate

Cercetătorii au analizat apoi capacitatea adenovirusului modificat de a ucide celulele tumorale retinoblastomului atunci când virusul a fost injectat în ochii șoarecilor cu retinoblastom. Cercetătorii au raportat că injectarea acestor viruși a crescut supraviețuirea ochiului cu aproximativ 40 de zile în comparație cu ochiul neinjectat. O altă constatare pozitivă a fost că virusul nu a atacat celulele normale, sănătoase din afara tumorii.

Încurajați de succesul virușilor modificați în ochii șoarecelui, autorii și-au testat capacitatea de a ucide cancerul în un mic studiu clinic la doi pacienti. Acești pacienți nu au răspuns la chimioterapie sau radioterapie, iar singura opțiune rămasă a fost îndepărtarea ochiului pentru a preveni răspândirea tumorii în tot corpul.

În studiile preliminare, cercetătorii au descoperit că adenovirusul modificat a vizat celulele tumorale din ochii pacienților. Din păcate, ochiul unui pacient a trebuit să fie îndepărtat chirurgical, deoarece a devenit tulbure și nu a putut fi examinat de cercetători. Când echipa lui Carcaboso a studiat tumora ochiului excizat, ei au descoperit că virusul se reproduce numai în celulele bolnave și nu în partea mai sănătoasă a ochiului. La al doilea pacient, părea să existe o reducere a dimensiunii tumorii și a numărului de celule bolnave.

asemănător virusuri care ucid cancerul au fost descrise anterior pentru a trata melanomul, un tip mortal de cancer de piele. În acest caz, virusul modificat a fost injectat în melanom, care a ucis doar celulele infectate. De fapt, acest lucru a condus la primul medicament care a folosit un virus care ucide cancerul aprobat de Food and Drug Administration.

Acesta este un model molecular de adenovirus, un virus ADN care provoacă infecții respiratorii și alte infecții. Cercetătorii scot acest virus de la potențialul său de a provoca boli și îl folosesc pentru a trata boli. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Utilizarea proprietăților virușilor pentru a dezvolta tratamente

Cercetătorii din laboratorul meu studiază cum funcționează virușii atunci când au fost modificați pentru a nu ucide celulele, ci pentru a le livra încărcătura corectă. O astfel de aplicație este livrarea formei corecte a unei gene care este defectă la un pacient cu o tulburare genetică. Una dintre problemele legate de utilizarea acestor viruși modificați mai siguri pentru a furniza gene este că au o limită a mărimii genei - aproximativ 4,000 de unități de ADN - pe care o pot transporta într-o celulă. Lucrăm la abordarea problemei furnizării de gene care depășesc această limită și provoacă boli severe de orbire, cum ar fi retinita pigmentosa și amauroza congenitală a lui Leber.

Am descoperit recent o strategie de a face forme mai scurte ale acestor gene care se potrivesc în viruși. Studii preclinice recente în laboratorul meu au arătat la șoareci că, atunci când virușii noștri furnizează versiunea corectă a unei gene, care este mutată sau lipsește în celulele ochiului sensibile la lumină, putem întârzia apariția orbirii.

Cercetarea retinoblastomului lui Carcaboso valorifică o proprietate diferită a virușilor. Văd abilitățile de livrare a mărfurilor și de ucidere a celulelor virușilor ca două fețe ale aceleiași monede. Virușii modificați pot furniza medicamente sau gene terapeutice fără a ucide celula. Cu toate acestea, virușii care ucid cancerul sunt modificați pentru a intra și a ucide anumite celule.

Mi se pare că studiile lui Carcaboso sunt interesante și incitante, dar sunt încă într-un stadiu preliminar. Cercetătorii trebuie să lucreze mai mult pentru a înțelege modul în care sistemul imunitar al pacientului răspunde la adenovirusul injectat. La urma urmei, sistemul nostru imunitar este conceput să caute și să distrugă virușii înainte ca aceștia să provoace rău. Mărimea tumorii retinoblastom ar putea fi, de asemenea, un factor limitator în rezultatul favorabil al injecției. Studiile clinice în curs de desfășurare vor oferi mai multe informații despre siguranța și capacitatea de vindecare a talentelor ucigatoare de cancer ale acestor agenți patogeni microscopici.

Despre autor

Hemant Khanna, profesor asociat de oftalmologie, Universitatea din Massachusetts Medical School

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

carti_boli