Vědci zjistili, že virus Zika šílený komáry známý pro jeho souvislosti s poškozením mozku u dětí narozených infikovaným matkám má potenciál cílit a zničit rakovinu mozku.
Nový výzkum odhalil, že virus Zika se pomocí speciálního molekulárního klíče rozpadá na mozkové buňky a vědci se domnívají, že virus lze vylepšit, takže infikuje pouze buňky rakoviny mozku, přičemž zdravé buňky zůstávají nezraněné.
Agresivní rakovina mozku glioblastom často brání standardní léčbě rakoviny, protože nemoc transformuje normální mozkové buňky na kmenové buňky. Zatímco typické neurony se přestanou dělit po tolika replikacích, kmenové buňky se mohou mnohokrát rozmnožovat a růst zcela nového nádoru pouze z hrsti buněk. Pacienti obvykle přežijí méně než 20 měsíců po diagnostikování glioblastomu; i když lze rakovinu přinutit k remisi, nádory obvykle dorůstají a berou život pacienta do 12 měsíců.
Ale tam, kde standardní léčba selže, může virus Zika nabídnout novou strategii, jak vyhubit smrtící chorobu, podle dvou studií publikovaných 16. ledna v časopisech Cell Reports a Cell Stem Cell.
"I když bychom pravděpodobně potřebovali upravit normální virus Zika, aby bylo bezpečnější léčit nádory mozku, můžeme také využít mechanismů, které virus používá k ničení buněk, aby se zlepšil způsob, jakým léčíme glioblastom," hlavní autor Dr. Jeremy Rich, ředitel neuro-onkologie a Institutu mozkových nádorů v UC San Diego Health, uvedl ve svém prohlášení. (Rich a jeho kolegové vytvořili článek Cell Stem Cell.)
Když virus Zika infikuje vyvíjející se plody, virus zastaví vývoj mozku zaměřením na nervové kmenové buňky a zamezením jejich proliferace. Rich a jeho spoluautoři přemýšleli, zda by strategie viru mohla být kooptována ke zmenšení mozkových nádorů. Ve studii z roku 2017 zveřejněné v časopise The Journal of Experimental Medicine tým testoval svou teorii a zjistil, že virus Zika ve skutečnosti dává přednost infikování glioblastomových kmenových buněk před normálními mozkovými buňkami - alespoň v Petriho miskách a myších modelech nemoci. Důvodem této preference byl dosud tajemství.
Aby se zjistilo, jak Zika porušuje membrány rakovinných buněk, tým prohledal povrch viru na integriny - receptory, které viry často používají k zachycení na buňkách obětí a proklouznutí dovnitř. Poté, co identifikovali různé integriny na virovém povrchu, vědci pak každý zablokovali proteinem. Poté uvolnili modifikovaný virus do laboratorní misky obsahující směs normálních mozkových kmenových buněk a rakovinných. Pokud konkrétní integrin pomohl Zika proniknout do mozkových buněk, blokování receptoru by mělo zastavit infekční virus v jeho stopách.
Prostřednictvím pokusu a omylu se tým dozvěděl, že integrin zvaný avp5 slouží jako klíč, který umožňuje Zika do mozkových buněk.
„Když jsme zablokovali jiné integriny, nebyl žádný rozdíl,“ řekl Rich. "Ale u avp5 blokování protilátkou téměř úplně blokovalo schopnost viru infikovat kmenové buňky rakoviny mozku a normální kmenové buňky mozku."
Podle studie se avp5 skládá ze dvou polovin: av a p5. První polovina se objevuje v hojnosti na mozkových kmenových buňkách, což může pomoci vysvětlit, jak se virus zaměřuje na zdravé i rakovinné mozkové kmenové buňky. Druhá polovina se však většinou objevuje na rakovinných buňkách a činí agresivnější nádory, pokud jde o rychlost jejich šíření.
Z tohoto důvodu mohou být glioblastomy zranitelnější vůči infekci Zika než normální mozkové kmenové buňky. Tým tuto myšlenku potvrdil vstříknutím Zika do organoidů lidského mozku - drobných modelů lidského mozku pěstovaných v laboratorní misce. V mini-mozcích virus spolehlivě infikoval rakovinné buňky častěji než zdravé buňky. Ale bez intaktního receptoru avp5 virus nemohl buňky infikovat vůbec.
Druhá studie, publikovaná v Cell Reports, také potvrdila, že avp5 uděluje Zice její schopnosti rozdrtit rakovinu.
Pomocí techniky úpravy genů CRISPR vědci selektivně odstranili specifické geny z kmenových buněk glioblastomu a každý mutovaný nádor vystavili viru Zika. Když odstranili gen, který obsahoval pokyny k sestavení avp5, nemohla Zika uchopit rakovinné buňky. Objev "udělal dokonalý smysl", protože avp5 se objevuje v tak velkém množství na nervových kmenových buňkách, primárním cíli viru, vedoucím autorovi Tariqovi Ranovi, profesorovi a vedoucím oddělení genetiky na katedře pediatrie na UC San Diego School of Medicine a Moores Cancer Center, uvedl ve svém prohlášení.
S vědomím, že avp5 může být měkkou skvrnou v agresivních glioblastomech, se nyní vědci snaží geneticky modifikovat virus Zika tak, aby se zaměřil na rakovinu, a přitom šetřil zdravé buňky.
Další smrtící viry mohou také sloužit jako zbraně proti rakovině mozku. Ve studii zveřejněné v roce 2018 v The New England Journal of Medicine vědci léčili pacienty s glioblastomem geneticky modifikovaným poliovirem a zjistili, že více než 20% zůstalo naživu o tři roky později, ve srovnání se 4 procenty pacientů, kteří dostali standardní léčbu, Live Věda hlásila v té době. S pokračujícím růstem oblasti viroterapie se mohou jednou smrtelné choroby ukázat jako silné zbraně v boji proti rakovině.
