Rudolf Cole
0 
3032
493
Niektóre wirusy mogą zabić raka, a naukowcy wiedzą o tym od ponad wieku. Jednak dopiero w ostatnich kilku dekadach postęp w inżynierii genetycznej umożliwił wirusom przekształcenie się w skuteczną terapię przeciwnowotworową. Teraz naukowcy na całym świecie pracują nad tymi zabijającymi raka robakami w nadziei, że pewnego dnia leczenie raka stanie się wirusowe.
Początki wirusoterapii
Niektóre wirusy wolą atakować tkanki rakowe niż zdrowe, a wirusoterapia onkolityczna wykorzystuje ten fakt. Wirusy przeciwnowotworowe nie tylko zabijają komórki nowotworowe, ale także ostrzegają układ odpornościowy gospodarza o obecności raka.
„Nasz układ odpornościowy ewoluował przez tysiąclecia, aby bardzo dobrze rozpoznawać patogeny - nie ewoluował tak dobrze, aby rozpoznawać nowotwory” - powiedział dr Antonio Chiocca, naczelny neurochirurg i przewodniczący oddziału neurochirurgii w Brigham and Women's Hospital w Bostonie . Chiocca bada wirusy onkolityczne, czyli wirusy, które infekują i zabijają komórki rakowe, które prawdopodobnie mogą być stosowane w leczeniu raka mózgu.
„Pomysł jest bardzo prosty, aby umieścić infekcję wirusową w guzie, aby zaalarmować układ odpornościowy” - powiedział. „Obudź to fakt, że jest tam guz”.
Naukowcy zaczęli eksperymentować z tego typu immunoterapią już pod koniec XIX wieku, ale w ciągu następnych 100 lat dziedzina ta zaczęła wychodzić z mody..
Na początku XX wieku chirurg o nazwisku William Coley zasłynął z prób walki z rakiem poprzez wystawianie pacjentów na ekstrakcje z zainfekowanej tkanki. Według przeglądu opublikowanego w BMJ Postgraduate Medical Journal, Coley zainteresował się tą koncepcją po spotkaniu z mężczyzną, którego złośliwy guz uschł w obliczu ostrej infekcji bakteryjnej. Coley zaczął zarażać swoich pacjentów wybawcą bakteryjnym - wirusem róży - a później opracował szczepionkę z dwóch zmodyfikowanych bakterii.
„Toksyny Coleya”, jak nazywano szczepionkę, stały się popularną metodą leczenia wielu typów raka i działały poprzez wywoływanie u pacjenta gorączki, dreszczy i stanów zapalnych. Według przeglądu opublikowanego w czasopiśmie Molecular Therapy, liczne studia przypadków potwierdziły pomysł, że choroba zakaźna może doprowadzić do remisji raka lub go całkowicie wyeliminować. Jednak wraz z rozwojem radioterapii, chemioterapii i innych terapii immunosupresyjnych, pojawiające się wirusoterapie, takie jak toksyny Coleya, straciły popularność.
Druga epidemia wirusoterapii
Rozwój systemów hodowli tkankowych i modeli raka gryzoni w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XX w. Zapoczątkował odrodzenie badań nad wiroterapią - wynika z przeglądu opublikowanego w czasopiśmie Nature Biotechnology. W badaniach klinicznych lekarze zainfekowali setki pacjentów z rakiem, narażając ich na świnkę, zapalenie wątroby i Zachodni Nil. Sukces różnił się znacznie między próbami. Guzy niektórych pacjentów uległy dramatycznej regresji, a ich życie uległo wydłużeniu. Inni zwalczyli infekcję zbyt szybko, aby czerpać z niej korzyści, podczas gdy jeszcze inni pacjenci okazali się wolni od guza, ale później padli ofiarą samego wirusa, a nie raka.
XX wieku zapoczątkowały współczesną erę wirusoterapii onkolitycznej i od tego czasu perspektywy tej dziedziny rosną.
„Do gry wkroczyła wirusologia molekularna i ludzie odkryli, że niektóre wirusy będą się lepiej replikować w komórkach rakowych niż ich normalne odpowiedniki” - powiedział Grant McFadden, dyrektor Biodesign Center for Immunotherapy, Vaccines and Virotherapy na Arizona State University.
Powiedział, że kiedy komórki stają się rakowe, zyskują niebezpieczne cechy kosztem korzystnych cech zdrowych komórek.
„Komórki rakowe stopniowo tracą zdolność ochrony przed infekcją wirusową” - powiedział. „To ta 'pięta achillesowa' wykorzystywana przez wirusy onkolityczne”.
Z pomocą nowoczesnej inżynierii genetycznej naukowcy starają się teraz zbudować najlepszego wirusa onkolitycznego, jaki mogą, a następnie dopasować wirusa do jego rakowego archnemezu.
Przeszkody do pokonania
Dziedzina wirusoterapii znacznie się rozwinęła w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci, ale badania pozostają trudne.
„Wyzwaniem jest wybranie odpowiedniego wirusa, podjęcie decyzji, jak go uzbroić i jak go dostarczyć” - powiedział McFadden. Niektóre wirusoterapie mogą być wstrzykiwane bezpośrednio do łożyska guza, dzięki czemu poród jest dziecinnie prosty. Ale do wielu nowotworów trudno jest dotrzeć igłą lub mogą być rozproszone po całym ciele. „Ten problem z dostawą jest dużym wyzwaniem” - powiedział McFadden.
Wirusy onkolityczne mogą również przekształcać się w „uciekające wirusy” - wirusy, które dostosowują się po podaniu lub rekombinują z ludzkimi patogenami już obecnymi u pacjenta i zaczynają zaciekle infekować zdrową tkankę. Naukowcy wciąż szukają tych uciekinierów, ale jak dotąd wirusy onkolityczne wydają się bezpieczne nawet u pacjentów z immunosupresją i na modelach zwierzęcych, zgodnie z przeglądem z 2014 roku opublikowanym w czasopiśmie Cell Host Microbe..
Wirusy przeciwnowotworowe można teraz zaprojektować tak, aby wybiórczo atakowały komórki rakowe, oszczędzały normalną tkankę, pobudzały układ odpornościowy gospodarza i odwracały immunosupresję w mikrośrodowisku guza. Jednak wirusoterapia nie jest lekarstwem sama w sobie. Badania sugerują, że wiroterapie posłużą jako uzupełnienie chemioterapii, radioterapii lub immunoterapii.
„Ogólnie w badaniach klinicznych najbardziej obiecującym schematem leczenia było połączenie wirusoterapii z inhibitorem immunologicznego punktu kontrolnego” - powiedział Chiocca. Inhibitory punktu kontrolnego działają, czyniąc guzy podatnymi na atak układu odpornościowego, więc połączenie leczenia z wirusem onkolitycznym może znacznie zwiększyć jego skuteczność.
Przyszłość leczenia raka
W 2005 roku Chińska Państwowa Administracja ds. Żywności i Leków - obecnie znana jako Chińska Agencja ds. Żywności i Leków - wprowadziła na rynek pierwszą onkolityczną wirusoterapię. H101, znany w handlu jako Oncorine, to genetycznie zmodyfikowany wirus, który preferencyjnie atakuje komórki nowotworowe i jest stosowany w leczeniu raka głowy i szyi.
Terapia czerniaka T-VEC, wykonana ze zmodyfikowanego wirusa opryszczki, stała się pierwszą wiroterapią zatwierdzoną przez FDA w 2015 roku i została zatwierdzona w Australii i Unii Europejskiej w następnym roku.
Według artykułu opublikowanego w tym roku w czasopiśmie Nature Reviews Clinical Oncology w ostatnich latach pojawia się coraz więcej doniesień o obiecujących kandydatach do wirusoterapii..
Wirusy przeciwnowotworowe można teraz wytwarzać z niegdyś niebezpiecznych ludzkich wirusów, takich jak odra lub niepatogenne wirusy. Do wirusoterapii wykorzystano nawet niektóre wirusy specyficzne dla zwierząt. Na przykład McFadden ma na celu opracowanie wirusa zwanego wirusem myxoma (MYXV), występującego tylko u królików, do użytku terapeutycznego u ludzi.
Kiedy sumienni naukowcy poszukują potężnych wirusów onkolitycznych, wydaje się, że dziedzina wirusoterapii będzie się nadal rozwijać.
Dodatkowe zasoby:
- Odra jako walcząca z rakiem, z Mayo Clinic
- Więcej o wirusach z biologii molekularnej
- Co to jest rak? z National Cancer Institute