Ο ιός Zika που έχει εξαπλωθεί από τα κουνούπια και είναι γνωστός για τις συνδέσεις του με την εγκεφαλική βλάβη στα μωρά που γεννιούνται από μολυσμένες μητέρες έχει τη δυνατότητα να στοχεύσει και να καταστρέψει τον καρκίνο του εγκεφάλου.
Νέα έρευνα έχει αποκαλύψει ότι ο ιός Zika διασπάται στα εγκεφαλικά κύτταρα χρησιμοποιώντας ένα ειδικό μοριακό κλειδί και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο ιός θα μπορούσε να τροποποιηθεί ώστε να μολύνει μόνο τα κύτταρα του καρκίνου του εγκεφάλου, αφήνοντας τα υγιή κύτταρα αβλαβή.
Το επιθετικό γλοιοβλάστωμα του καρκίνου του εγκεφάλου συχνά αψηφά την τυπική θεραπεία του καρκίνου επειδή η ασθένεια μετασχηματίζει τα φυσιολογικά εγκεφαλικά κύτταρα στα βλαστοκύτταρα. Ενώ οι τυπικοί νευρώνες σταματούν να διαιρούνται μετά από τόσες πολλές ανατυπώσεις, τα βλαστοκύτταρα μπορούν να αναπαραχθούν επ 'αόριστον και να αναπτυχθούν ένας εντελώς νέος όγκος από ένα μικρό αριθμό κυττάρων. Οι ασθενείς συνήθως επιβιώνουν λιγότερο από 20 μήνες μετά τη διάγνωση του γλοιοβλαστώματος. ακόμη και αν ο καρκίνος μπορεί να εξαναγκαστεί σε ύφεση, οι όγκοι τυπικά ανατρέπονται και λαμβάνουν τη ζωή του ασθενούς εντός 12 μηνών.
Όμως, όπου οι τυπικές θεραπείες αποτυγχάνουν, ο ιός Zika μπορεί να προσφέρει μια νέα στρατηγική για να εξαλείψει τη θανατηφόρα ασθένεια, σύμφωνα με ένα ζευγάρι από μελέτες που δημοσιεύθηκαν στις 16 Ιανουαρίου στις περιοδικές Cell Reports and Cell Stem Cell.
«Ενώ θα χρειαζόταν να τροποποιήσουμε τον φυσιολογικό ιό Zika για να το κάνουμε πιο ασφαλές για τη θεραπεία των όγκων στον εγκέφαλο, μπορεί επίσης να εκμεταλλευτούμε τους μηχανισμούς που χρησιμοποιεί ο ιός για να καταστρέψει τα κύτταρα για να βελτιώσει τον τρόπο αντιμετώπισης του γλοιοβλαστώματος», , Δήλωσε σε δήλωσή του ο Jeremy Rich, διευθυντής της νευρο-ογκολογίας και του Ινστιτούτου Tumor Brain στο UC San Diego Health. (Ο Rich και οι συνάδελφοί του συντάχτηκαν το χαρτί Cell Stem Cell.)
Όταν ο ιός Zika μολύνει τα αναπτυσσόμενα έμβρυα, ο ιός καταστέλλει την ανάπτυξη του εγκεφάλου με τη στόχευση των νευρικών βλαστικών κυττάρων και την εξάλειψη του πολλαπλασιασμού τους. Ο Rich και οι συν-συγγραφείς του διερωτήθηκαν εάν η στρατηγική του ιού θα μπορούσε να συνεταιριστεί για να συρρικνωθεί ο όγκος του εγκεφάλου. Σε μια μελέτη του 2017 που δημοσιεύτηκε στο The Journal of Experimental Medicine, η ομάδα έβαλε τη θεωρία τους στη δοκιμή και διαπίστωσε ότι ο ιός Zika προτιμά να μολύνει τα βλαστοκύτταρα του γλοιοβλαστώματος έναντι των κανονικών κυττάρων του εγκεφάλου - τουλάχιστον στα πιάτα Petri και τα μοντέλα ποντικών της νόσου. Ο λόγος πίσω από αυτή την προτίμηση παρέμεινε ένα μυστήριο, μέχρι τώρα.
Για να μάθουν πώς η Zika παραβιάζει τις μεμβράνες των καρκινικών κυττάρων, η ομάδα εξέτασε την επιφάνεια του ιού για τις ιντεγκρίνες - υποδοχείς που συχνά χρησιμοποιούν οι ιοί για να μανδαλώσουν τα κύτταρα των θυμάτων τους και να γλιστρήσουν μέσα τους. Έχοντας εντοπίσει διάφορες ιντεγκρίνες στην επιφάνεια του ιού, οι ερευνητές μπλοκάρισαν το καθένα με πρωτεΐνη. Στη συνέχεια, απελευθέρωσαν τον τροποποιημένο ιό σε εργαστηριακό πιάτο που κρατούσε ένα μείγμα φυσιολογικών εγκεφαλικών βλαστικών κυττάρων και καρκινικών κυττάρων. Εάν μια συγκεκριμένη ιντεγκρίνη βοήθησε την Zika να εισέλθει σε εγκεφαλικά κύτταρα, η παρεμπόδιση του υποδοχέα θα πρέπει να σταματήσει τον μολυσματικό ιό στα ίχνη του.
Μέσω δοκιμών και σφαλμάτων, η ομάδα έμαθε ότι μια ιντεγκρίνη που ονομάζεται αvβ5 χρησιμεύει ως το κλειδί που επιτρέπει στο Zika να μετατραπεί σε εγκεφαλικά κύτταρα.
«Όταν αποκλείσαμε άλλες ιντεγρίνες, δεν υπήρχε καμία διαφορά» είπε ο Rich. "Αλλά με το avβ5, το κλείδωμα του με ένα αντίσωμα έχει σχεδόν αποκλεισθεί πλήρως από την ικανότητα του ιού να μολύνει βλαστοκύτταρα καρκίνου του εγκεφάλου και φυσιολογικά εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα".
Σύμφωνα με τη μελέτη, η ανβ5 αποτελείται από δύο μισά: αv και β5. Το πρώην μισό εμφανίζεται σε αφθονία στα εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει να εξηγήσει πώς ο ιός στοχεύει τόσο υγιή όσο και καρκινικά εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα. Το δεύτερο μισό, ωστόσο, εμφανίζεται κυρίως στα καρκινικά κύτταρα και καθιστά τους όγκους πιο επιθετικούς, όσον αφορά το πόσο γρήγορα μπορούν να εξαπλωθούν.
Για το λόγο αυτό, τα γλοιοβλαστώματα μπορεί να είναι πιο ευάλωτα στη μόλυνση Zika από τα κανονικά εγκεφαλικά βλαστοκύτταρα. Η ομάδα επιβεβαίωσε την ιδέα με την έγχυση Zika σε οργανοειδή ανθρώπινου εγκεφάλου - μικροσκοπικά μοντέλα του ανθρώπινου εγκεφάλου που καλλιεργούνται σε εργαστηριακό πιάτο. Στους μίνι-εγκεφάλους, ο ιός προσβάλλει με αξιοπιστία τα καρκινικά κύτταρα πιο συχνά από τα υγιή κύτταρα. Αλλά χωρίς άθικτο ανβ5 υποδοχέα, ο ιός δεν μπορούσε να μολύνει τα κύτταρα καθόλου.
Η δεύτερη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports, επιβεβαίωσε επίσης ότι το avβ5 χορηγεί στον Zika τις δυνάμεις του για τη σύνθλιψη του καρκίνου.
Χρησιμοποιώντας την τεχνική επεξεργασίας γονιδίων CRISPR, οι ερευνητές διαγράφουν επιλεκτικά συγκεκριμένα γονίδια από βλαστικά κύτταρα γλοιοβλαστώματος και εκθέτουν κάθε μεταλλαγμένο όγκο στον ιό Zika. Όταν διέγραψαν το γονίδιο που περιείχε οδηγίες για την κατασκευή του ανβ5, η Zika δεν μπορούσε πλέον να αρπάξει τα καρκινικά κύτταρα. Η ανακάλυψη "έκανε τέλεια νόημα" επειδή η avβ5 εμφανίζεται σε τόσο μεγάλες ποσότητες σε νευρικά βλαστοκύτταρα, τον πρωταρχικό στόχο του ιού, ο ανώτερος συγγραφέας Tariq Rana, καθηγητής και επικεφαλής της Διεύθυνσης Γενετικής στο Τμήμα Παιδιατρικής στο UC San Diego School of Medicine και του Κέντρου Καρκίνου Moores, δήλωσε στη δήλωση.
Με τη γνώση ότι η ανβ5 μπορεί να είναι ένα μαλακό σημείο σε επιθετικά γλοιοβλαστώματα, οι ερευνητές στοχεύουν τώρα να τροποποιήσουν γενετικά τον ιό Zika για να στοχεύσουν τον καρκίνο ενώ παράλληλα σώζουν υγιή κύτταρα.
Άλλοι θάνατοι ιοί θα μπορούσαν επίσης να χρησιμεύσουν ως όπλα κατά του καρκίνου του εγκεφάλου Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2018 στο The New England Journal of Medicine, οι ερευνητές αντιμετώπιζαν ασθενείς με γλοιοβλάστωμα με γενετικά τροποποιημένο ιό πολιομυελίτιδας και διαπίστωσαν ότι περισσότερο από 20% παρέμειναν ζωντανοί τρία χρόνια αργότερα, σε σύγκριση με το 4% των ασθενών που έλαβαν τυπική θεραπεία Η επιστήμη ανέφερε εκείνη τη στιγμή. Καθώς το πεδίο της βιτεροθεραπείας συνεχίζει να αυξάνεται, οι αιματηρές ασθένειες μπορεί να αποδειχθούν ισχυρά όπλα στην καταπολέμηση του καρκίνου.
