Naukowcy z Harvard Stem Cell Institute (HSCI) znaleźli potencjalne rozwiązanie jak w efektywniejszy sposób zabijać komórki nowotworowe, wykorzystując inne wirusy, które jak się okazuje, mają możliwości zabijać raka. Badacze donoszą, że uwiezienie w żelu komórek macierzystych, które są “nafaszerowane” wirusem i zastosowanie go bezpośrednio na guzie, znacznie zwiększyło szanse przeżycia u myszy, które mają glejaka wielopostaciowego (pierwotny nowotwór złośliwy mózgu pochodzenia glejowego). Jest on guzem o najwyższym stopniu złośliwości.
Prace prowadzone przez Khlaida Shah, doktora medycyny, członka wydziału HSCI, zostały opublikowane w Journal of the Nationcal Cancer Institute. Shah nadzoruje laboratoria neuroterapii molekularnej oraz rezonansu magnetycznego w Massachusetts General Hospital.
Onkolityczne wirusy, czyli wirusy zabijające raka (genetycznie modyfikowane jednostki wirusowe, których zadaniem jest infekowanie i niszczenie komórek nowotworowych) były wykorzystane wielokrotnie w dwóch pierwszych fazach testów klinicznych, jednakże z ograniczonymi sukcesami. W badaniach przedklinicznych onkolityczny wirus opryszczki zwyczajnej zapowiadał się nadzwyczaj interesująco, ze względu na to, że w sposób naturalny atakował dzielące się komórki mózgowe. Terapia ta nie była jeszcze przeniesiona z powodzeniem na ludzkich pacjentów. Problem poprzednich badaczy polegał na trudnościach w utrzymaniu wirusa opryszczki w guzie wystarczająco długo, aby skutecznie działał.
Shah wraz ze swoim zespołem zwrócili się do mezenchymatycznych komórek macierzystych (MSCs) – czyli typu komórki macierzystej, która powoduje wzrost tkanki szpiku kostnego. Były one bardzo dobrymi dostarczycielami leków, ze względu na fakt, że w minimalnym stopniu angażują układ immunologiczny. W ten sposób mogą być wykorzystywane do przenoszenia wirusów onkolitycznych. Shah wraz z innymi naukowcami załadował wirus opryszczki do ludzkich MSCs i wstrzyknęli go do glejaka wielopostaciowego u myszy. Wykorzystując wszelkiego rodzaju biomarkery, były możliwe obserwowanie jak wirus przechodzi z komórek macierzystych do pierwszej warstwy guza, a następnie do wszystkich komórek nowotworowych.
“Jak można zatem przenieść to doświadczenie w zaawansowane warunki kliniczne?”, stawia pytanie Shah, który jest również asystentem profesora na Harvard Medical School.
“Wiadomo, że 70-75 procent pacjentów z glejakiem wielopostaciowym decyduje się na operację, aby usunąć część guza poprzez cytoredukcję. Poprzednio już wykazaliśmy, że mezenchymatyczne komórki macierzyste zamknięte w biokapsułkach z żelem, mogą być wykorzystane jako środki terapeutyczne w modelu mysim, co również zmniejsza liczbę komórek nowotworu” – mówi naukowiec. “Zatem, załadowaliśmy MSCs z onkolitycznym wirusem opryszczki i umieszczone w żelu zaaplikowaliśmy bezpośrednio na tkanki przyległe bezpośrednio po cytoredukcji. Następnie porównaliśmy skuteczność wirusa załadowanego w żel z komórkami macierzystymi wstrzykniętego w jamę po cytoreduckji”.
Wykorzystując białko do obrazowania całego procesu, naukowcy oglądali w czasie rzeczywistym jak wirus łączył się z rakiem. Badacze zauważyli, że żel utrzymywał komórki macierzyste żywe przez dłuższy czas, co pozwoliło wirusowi na replikację i zabicie większej części komórek nowotworowych, które nie zostały wycięte podczas cytoredukcji. Przełożyło się to na wyższe szanse przeżycia tych myszy, które otrzymały zamknięte w żelu komórki macierzyste.
“Przetrwały, ponieważ wirus nie został wypłukany przez płyn mózgowo-rdzeniowy, który wypełnia jamę po cytoredukcji”, mówi Shah. “W poprzednich badaniach wstrzykiwano wirus bezpośrednio w otwór po wycięciu części raka, ale nie śledzono jego zachowania się wewnątrz jamy. Badania porównawcze wykazały, że nagi wirus bardzo rzadko infekuje pobliskie komórki nowotworowe. Daje to podpowiedź dlaczego dotychczasowe rezultaty badań klinicznych z wirusami onkolitycznymi były tak skromne”.
Prowadzone badania są skierowane również na inną słabość wirusów zabijających raka. Nie wszystkie bowiem typy guzów są podatne na tę formę terapii. Naukowcy znaleźli rozwiązanie w inżynieryjnym opracowaniu onkolitycznego wirusa opryszczki, aby przyspieszyć i wzmocnić czynnik zabijający raka, który nazwali TRIAL. Ponownie wykorzystując mysi model z glejakiem wielopostaciowym, tym razem wirus opryszczki stworzony z użyciem komórek nowotworowych guza, które były odporne na wcześniejsze działania, przyniósł lepsze rezultaty, a terapia doprowadziła do większej przeżywalności zwierząt.
“Nasze odkrycie może przezwyciężyć problemy związane z obecnymi klinicznymi procedurami”, twierdzi Shah. “Praca ta ma bezpośredni wpływ na opracowywanie klinicznych testów z wykorzystaniem onkolitycznych wirusów, nie tylko tych umieszczonych w mózgu, ale również w innych częściach ciała”.
Potrzebne są dalsze prekliniczne prace, które wykorzystywać będą załadowane wirusem opryszczki komórki macierzyste dla raka piersi, płuc czy skóry, z których mogą się zrodzić przerzuty do mózgu. Shah uważa, że jego metoda wejdzie do wykorzystania klinicznego w ciągu dwóch-trzech lat.
Źródło: Stem Cells Loaded With Multimechanistic Oncolytic Herpes Simplex Virus Variants for Brain Tumor Therapy, Journal of the National Cancer Institute