Вирусът, разпространен от комари Zika, известен с връзките си с увреждането на мозъка при бебета, родени от заразени майки, има потенциал да се насочи и унищожи мозъчния рак, установиха учените.
Ново проучване разкри, че вирусът Зика се пробива в мозъчните клетки с помощта на специален молекулен ключ и учените смятат, че вирусът може да бъде ощипнат, така че да инфектира само мозъчните ракови клетки, оставяйки здравите клетки невредими.
Агресивният глиобластом на рак на мозъка често опровергава стандартното лечение на рак, тъй като заболяването трансформира нормалните мозъчни клетки в стволови клетки. Докато типичните неврони спират да се делят след толкова репликации, стволовите клетки могат да се възпроизвеждат за неопределено време и да растат изцяло нов тумор от само шепа клетки. Обикновено пациентите преживяват по-малко от 20 месеца след диагнозата на глиобластом; дори ако ракът може да бъде принуден в ремисия, туморите обикновено регенерират и отнемат живота на пациента в рамките на 12 месеца.
Но когато стандартното лечение не успее, вирусът Zika може да предложи нова стратегия за премахване на смъртоносната болест, според двойка изследвания, публикувани на 16 януари в списанията Cell Reports и Cell Stem Cell.
"Въпреки че вероятно ще трябва да модифицираме нормалния вирус Zika, за да бъде по-безопасно да лекуваме мозъчни тумори, може също да успеем да се възползваме от механизмите, които вирусът използва, за да унищожи клетките, за да подобри начина, по който лекуваме глиобластома", старши автор д-р Джеръми Рич, директор на невро-онкологията и на Института за мозъчни тумори в UC San Diego Health, се казва в изявление. (Рич и неговите колеги са автор на книгата Cell Stem Cell.)
Когато вирусът Zika инфектира развиващите се плодове, вирусът прекъсва развитието на мозъка, като се прицелва в невронни стволови клетки и прекъсва тяхното разпространение. Рич и неговите съавтори се чудеха дали стратегията за вируса може да бъде кооптирана за свиване на мозъчните тумори. В проучване от 2017 г., публикувано в The Journal of Experimental Medicine, екипът постави теорията си на изпитание и установи, че вирусът Zika всъщност предпочита да зарази стволовите клетки на глиобластома над нормалните мозъчни клетки - поне в петри и миши модели на болестта. Причината за това предпочитание остана загадка, досега.
За да научи как Zika нарушава мембраните на раковите клетки, екипът сканира повърхността на вируса за интегрини - рецептори, които вирусите често използват, за да се придържат към клетките на жертвите си и да се плъзгат вътре. След като идентифицираха различни интегрини на вирусната повърхност, изследователите след това блокираха всеки с протеин. Тогава те отприщиха модифицирания вирус в лабораторно ястие, в което се намира смес от нормални мозъчни стволови клетки и ракови. Ако определен интегрин помогна на Зика да пробие мозъчните клетки, блокирането на рецептора трябва да спре инфекциозния вирус в следите му.
Чрез проба и грешка екипът научи, че интегрин, наречен αvβ5, служи като ключ, който пуска Zika в мозъчните клетки.
"Когато блокирахме други интегрини, нямаше разлика", каза Рич. „Но с αvβ5, блокирането му с антитяло почти напълно блокира способността на вируса да заразява стволови клетки на мозъка и нормалните стволови клетки на мозъка.“
Според изследването, αvβ5 се състои от две половини: αv и β5. Бившата половина се появява в изобилие върху мозъчните стволови клетки, което може да помогне да се обясни как вирусът е насочен както към здрави, така и към ракови мозъчни стволови клетки. Последната половина обаче се появява най-вече върху раковите клетки и прави туморите по-агресивни по отношение на това колко бързо могат да се разпространят.
Поради тази причина глиобластомите могат да бъдат по-уязвими от инфекция Zika, отколкото нормалните мозъчни стволови клетки. Екипът потвърди идеята, като инжектира Зика в човешки мозъчни органоиди - мънички модели на човешкия мозък, отглеждани в лабораторна чиния. В мини-мозъците вирусът надеждно инфектира раковите клетки по-често от здравите клетки. Но без непокътнат αvβ5 рецептор, вирусът изобщо не би могъл да зарази клетките.
Второто проучване, публикувано в Cell Reports, също потвърди, че αvβ5 предоставя на Zika своите сили за съкрушение на рака.
Използвайки метода за редактиране на гени CRISPR, изследователите селективно премахват специфични гени от стволови клетки на глиобластома и излагат всеки мутант на тумор на вируса Zika. Когато изтриха гена, съдържащ инструкции за изграждане на αvβ5, Zika вече не можеше да хване раковите клетки. Откритието „има перфектен смисъл“, защото αvβ5 се появява в толкова големи количества върху невронните стволови клетки, основната цел на вируса, старши автор Тарик Рана, професор и ръководител на отдела по генетика в Катедрата по педиатрия в Университета по медицина на UC San Diego и Център за рак на Мур, се казва в изявлението.
Със знанието, че αvβ5 може да е меко място при агресивните глиобластоми, сега изследователите се стремят да генетично модифицират вируса Zika, за да се насочат към рака, като същевременно съхраняват здрави клетки.
Други смъртоносни вируси също могат да служат като оръжие срещу рака на мозъка. В проучване, публикувано през 2018 г. в The New England Journal of Medicine, изследователите са лекували пациенти с глиобластома с генетично модифициран полиовирус и са установили, че над 20% са останали живи три години по-късно, в сравнение с 4 процента от пациентите, които са получили стандартно лечение, Live Наука научи навремето. Тъй като полето на вирусотерапията продължава да нараства, някога смъртоносните заболявания могат да се окажат мощно оръжие в борбата с рака.
