Vedci zistili, že vírus Zika šírený komármi známy pre svoje väzby na poškodenie mozgu u detí narodených infikovaným matkám má potenciál zacieliť a zničiť rakovinu mozgu.
Nový výskum ukázal, že vírus Zika sa pomocou špeciálneho molekulárneho kľúča rozpadá na mozgové bunky a vedci sa domnievajú, že vírus by sa mohol vyladiť tak, že infikuje iba bunky rakoviny mozgu, pričom zdravé bunky zostanú nezranené.
Agresívny karcinóm mozgu glioblastóm často odmieta štandardnú liečbu rakoviny, pretože choroba transformuje normálne mozgové bunky na kmeňové bunky. Zatiaľ čo typické neuróny sa prestanú deliť po toľkých replikáciách, kmeňové bunky sa dokážu mnohokrát rozmnožovať a rastú úplne novým nádorom iba z niekoľkých buniek. Pacienti prežívajú typicky menej ako 20 mesiacov po diagnostikovaní glioblastómu; aj keď je možné rakovinu prinútiť k remisii, nádory zvyčajne dorastú a vezmú život pacienta do 12 mesiacov.
Ak však štandardné liečby zlyhajú, vírus Zika môže podľa novej štúdie uverejnenej 16. januára v časopisoch Cell Reports a Cell Stem Cell ponúknuť novú stratégiu na odstránenie smrteľnej choroby.
„Aj keď by sme pravdepodobne potrebovali modifikovať normálny vírus Zika, aby bolo bezpečnejšie liečiť nádory mozgu, môžeme tiež využiť mechanizmy, ktoré vírus používa na ničenie buniek, aby sa zlepšil spôsob liečby glioblastómu,“ hlavný autor Dr Jeremy Rich, riaditeľ neuro-onkológie a Inštitútu mozgového nádoru v UC San Diego Health, uviedol vo vyhlásení. (Rich a jeho kolegovia napísali článok o bunkovej kmeňovej bunke.)
Keď vírus Zika infikuje vyvíjajúce sa plody, vírus zastavuje vývoj mozgu zameraním sa na nervové kmeňové bunky a obmedzením ich proliferácie. Rich a jeho spoluautori sa pýtali, či by sa vírusová stratégia mohla kooptovať na zmenšenie mozgových nádorov. V štúdii z roku 2017 uverejnenej v časopise The Journal of Experimental Medicine, tím testoval svoju teóriu a zistil, že vírus Zika v skutočnosti uprednostňuje infikovanie kmeňových buniek glioblastómu pred normálnymi mozgovými bunkami - aspoň v Petriho miskách a myšacích modeloch choroby. Dôvodom tejto preferencie ostalo doteraz tajomstvo.
Aby sa dozvedeli, ako Zika porušuje membrány rakovinových buniek, tím prehľadal povrch vírusu kvôli integrínom - receptorom, ktoré vírusy často používajú na zachytenie na bunkách obetí a vkĺznutie dovnútra. Po identifikácii rôznych integrínov na vírusovom povrchu vedci potom každý blokovali proteínom. Potom uvoľnili modifikovaný vírus do laboratórnej misky, ktorá obsahovala zmes normálnych kmeňových buniek mozgu a rakovinových buniek. Ak konkrétny integrín pomohol Zike preniknúť do mozgových buniek, blokovanie receptora by malo zastaviť infekčný vírus v jeho stopách.
Prostredníctvom pokusu a omylu sa tím dozvedel, že integrín nazývaný avp5 slúži ako kľúč, ktorý umožňuje Zike preniknúť do mozgových buniek.
„Keď sme zablokovali iné integríny, nebol žiadny rozdiel,“ povedal Rich. „Ale pri avp5 blokovanie protilátkou takmer úplne blokovalo schopnosť vírusu infikovať kmeňové bunky rakoviny mozgu a normálne kmeňové bunky mozgu.“
Podľa štúdie sa avp5 skladá z dvoch polovíc: av a p5. Prvá polovica sa objavuje v hojnosti na kmeňových bunkách mozgu, čo môže pomôcť vysvetliť, ako sa vírus zameriava na zdravé aj rakovinové mozgové kmeňové bunky. Druhá polovica sa však väčšinou objavuje na rakovinových bunkách a spôsobuje, že nádory sú agresívnejšie, pokiaľ ide o rýchlosť ich šírenia.
Z tohto dôvodu môžu byť glioblastómy náchylnejšie na infekciu Zika ako bežné mozgové kmeňové bunky. Tím túto myšlienku potvrdil vstreknutím Zika do organoidov ľudského mozgu - malých modelov ľudského mozgu pestovaných v laboratórnej miske. V mini-mozgu vírus spoľahlivo infikoval rakovinové bunky častejšie ako zdravé bunky. Ale bez intaktného receptora avp5 vírus nemohol bunky vôbec infikovať.
Druhá štúdia publikovaná v Cell Reports tiež potvrdila, že avp5 udeľuje Zike svoje schopnosti drviť rakovinu.
Použitím techniky úpravy génov CRISPR vedci selektívne odstránili špecifické gény z kmeňových buniek glioblastómu a každý mutantný nádor exponovali vírusu Zika. Keď odstránili gén, ktorý obsahoval pokyny na vytvorenie avp5, Zika už nemohla uchopiť rakovinové bunky. Objav "urobil dokonalý zmysel", pretože avp5 sa vyskytuje v tak veľkých množstvách na nervových kmeňových bunkách, primárnom cieli vírusu, staršom autorovi Tariqovi Ranovi, profesorovi a vedúcom oddelenia genetiky na pediatrickom oddelení na UC San Diego School of Medicine a Moores Cancer Center, uviedol vo vyhlásení.
S vedomím, že avp5 môže byť mäkkou škvrnou v agresívnych glioblastómoch, sa vedci teraz zameriavajú na genetickú modifikáciu vírusu Zika tak, aby sa zamerala na rakovinu, pričom šetrí zdravé bunky.
Iné smrtiace vírusy môžu slúžiť aj ako zbrane proti rakovine mozgu. V štúdii uverejnenej v roku 2018 v The New England Journal of Medicine vedci liečili pacientov s glioblastómom geneticky modifikovaným poliovírusom a zistili, že o tri roky neskôr zostalo nažive viac ako 20% v porovnaní so 4% pacientov, ktorí dostali štandardnú liečbu Live V tom čase vedecká správa. S pokračujúcim rastom oblasti vírusoterapie sa môžu razantné choroby ukázať ako silné zbrane v boji proti rakovine.
