Znanstveniki so ugotovili, da virus Zika, ki se širi zaradi komarjev, znan po svojih povezavah s poškodbami možganov pri dojenčkih, rojenih okuženih materah, lahko cilja in uniči možganski rak.
Nove raziskave so razkrile, da virus Zika v posebni molekularni ključ vdre v možganske celice, znanstveniki pa menijo, da bi ga virus lahko preoblikovali, tako da okuži samo celice možganskega raka, zdrave celice pa ostanejo neoškodovane.
Agresivni glioblastoma možganskega raka pogosto kljubuje standardnemu zdravljenju raka, ker bolezen normalne možganske celice pretvori v matične celice. Medtem ko se tipični nevroni prenehajo deliti po toliko ponovitvah, se matične celice lahko razmnožujejo v nedogled in iz le nekaj celic zrastejo povsem novi tumorji. Bolniki običajno preživijo manj kot 20 mesecev po diagnozi glioblastoma; tudi če je raka mogoče prisiliti v remisijo, se tumorji navadno vračajo in v 12 mesecih vzamejo življenje bolnika.
Toda če standardno zdravljenje ne uspe, virus Zika lahko ponudi novo strategijo za odpravo smrtne bolezni, je pokazala študija, objavljena 16. januarja v revijah Cell Reports in Cell Stem Cell.
"Čeprav bi verjetno morali spremeniti običajni virus Zika, da bo varneje zdraviti možganske tumorje, bomo morda lahko izkoristili tudi mehanizme, ki jih virus uporablja za uničenje celic, da bi izboljšali način zdravljenja glioblastoma," je poudaril starejši avtor dr. Jeremy Rich, direktor nevro-onkologije in Inštituta za možganske tumorje pri UC San Diego Health, je dejal v izjavi. (Rich in njegovi sodelavci so avtor knjige Cell Stem Cell.)
Ko virus Zika okuži plodove, ki se razvijajo, virus zaustavi razvoj možganov, tako da usmeri nevronske matične celice in zaustavi njihovo širjenje. Rich in njegovi soavtorji so se spraševali, ali je mogoče strategijo virusa kombinirati za krčenje možganskih tumorjev. V študiji iz leta 2017, objavljeni v The Journal of Experimental Medicine, je ekipa preizkusila svojo teorijo in ugotovila, da virus Zika dejansko raje okuži matične celice glioblastoma prek običajnih možganskih celic - vsaj v petrijevih posodah in mišjih modelih bolezni. Razlog za to preferenco je do zdaj ostal skrivnost.
Da bi izvedeli, kako Zika krši membrane rakavih celic, je ekipa pregledala površino virusa za integrale - receptorje, ki jih virusi pogosto uporabljajo, da se priklenejo na celice žrtev in zdrsnejo v notranjost. Ko so na virusni površini identificirali različne integrine, so raziskovalci vsakega blokirali z beljakovinami. Nato so spremenjeni virus sprostili v laboratorijski krožnik, v katerem so mešanice normalnih možganskih matičnih celic in rakavih. Če je določen integrin pomagal Ziki, da se vdre v možganske celice, bi blokiranje receptorja moralo zaustaviti nalezljiv virus v njegovih sledeh.
Skupina je prek poskusov in napak izvedela, da integrin, imenovan αvβ5, služi kot ključ, ki Zika spusti v možganske celice.
"Ko smo blokirali druge integrale, ni bilo nobene razlike," je dejal Rich. "Toda z αvβ5 je njegovo blokiranje s protitelesom skoraj popolnoma blokiralo sposobnost virusa, da okuži matične celice možganskega raka in normalne možganske matične celice."
Glede na raziskavo αvβ5 sestavljata dve polovici: αv in β5. Prejšnja polovica se pojavlja v izobilju na možganskih matičnih celicah, kar lahko pomaga razložiti, kako virus cilja tako na zdrave kot rakave možganske matične celice. Slednja polovica pa se večinoma pojavlja na rakavih celicah in tumorji postanejo bolj agresivni glede na to, kako hitro se lahko širijo.
Zaradi tega so glioblastomi morda bolj izpostavljeni okužbi z Zika kot običajne možganske matične celice. Skupina je idejo potrdila tako, da je Žiko vbrizgala v človeške možganske organoide - drobne modele človeških možganov, gojenih v laboratorijski posodi. V mini možganih je virus zanesljivo okužil rakave celice pogosteje kot zdrave celice. Toda brez nepoškodovanega receptorja αvβ5 virus sploh ne bi mogel okužiti celic.
Druga študija, objavljena v Cell Reports, je tudi potrdila, da αvβ5 podeljuje Ziki njene moči za drobljenje raka.
S pomočjo tehnike urejanja genov CRISPR so raziskovalci selektivno izbrisali specifične gene iz matičnih celic glioblastoma in vsak mutiran tumor izpostavili virusu Zika. Ko so izbrisali gen, ki je vseboval navodila za izgradnjo αvβ5, Zika ni več mogla prijeti rakavih celic. Odkritje je "imelo popoln smisel", ker se αvβ5 pojavlja v tako velikih količinah na nevronskih matičnih celicah, primarni tarči virusa, višji avtor Tariq Rana, profesor in vodja oddelka za genetiko na Oddelku za pediatrijo na UC San Diego School of Medicine in Moores Cancer Center, piše v izjavi.
Z vedenjem, da je lahko αvβ5 mehka točka pri agresivnih glioblastomih, si zdaj raziskovalci prizadevajo, da bi virus Zika gensko spremenili tako, da bo ciljal na raka, hkrati pa obdržal zdrave celice.
Drugi smrtonosni virusi bi lahko služili tudi kot orožje proti možganskemu raku. V raziskavi, objavljeni leta 2018 v reviji The New England Journal of Medicine, so raziskovalci zdravili bolnike z glioblastomom z gensko spremenjenim poliovirusom in ugotovili, da je več kot 20% ostalo živih tri leta pozneje, v primerjavi s 4 odstotki bolnikov, ki so bili deležni standardnega zdravljenja, v živo Znanost je takrat poročala. Ker področje viroterapije še naprej raste, se lahko nekoč smrtonosne bolezni izkažejo za močno orožje v boju proti raku.
