Răspunsul imun declanșat de virusul plantei distruge eficient celulele canceroase

Un virus care infectează în mod obișnuit mazărea cu ochi negri prezintă un potențial imens ca imunoterapie ieftină și puternică împotriva cancerului - iar oamenii de știință dezvăluie de ce.

Într-un studiu publicat în Cell Biomaterials, o echipă condusă de experți în chimie și nanoinginerie de la Universitatea din California, San Diego, a analizat mai atent motivul pentru care virusul mozaic al năutului (CPMV) - spre deosebire de alte virusuri vegetale - este deosebit de eficient în activarea sistemului imunitar pentru a recunoaște și distruge celulele canceroase.

Studiul este intitulat „Analiza comparativă a virusurilor vegetale pentru dezvoltarea de medicamente imunoterapeutice anticancerigene” și este publicat în revista Cells Biomaterials.

Efectul antitumoral al CPMV

În studiile preclinice, CPMV a demonstrat o puternică activitate antitumorală la diverse modele de șoareci, precum și la câini cu cancer. Atunci când este administrat direct în tumori, CPMV recrutează celule imune înnăscute - cum ar fi neutrofilele, macrofagele și celulele ucigașe naturale - în micromediul tumoral pentru a distruge celulele tumorale.

Aceasta activează celulele B și celulele T, creând o memorie imunitară sistemică și pe termen lung. Această „repornire” a sistemului imunitar nu numai că ajută la distrugerea tumorii țintă, dar pregătește și organismul să caute și să elimine metastazele în alte părți ale corpului.

„Este izbitor faptul că CPMV, și nu alte virusuri ale plantelor, declanșează un răspuns antitumoral”, spune Nicole Steinmetz, care deține catedra Leo și Trude Szilard la Școala de Inginerie Jacobs și la Departamentul de Chimie și Nanoinginerie de la UC San Diego și autoarea principală a studiului.

„Acest studiu ne oferă o perspectivă asupra motivului pentru care CPMV funcționează atât de eficient”, a adăugat primul autor Anthony Omole, student absolvent în laboratorul lui Steinmetz.

„Cel mai interesant lucru a fost că, deși CPMV nu infectează celulele imune umane, acestea tot răspund la acesta și sunt reprogramate într-o stare activă, ceea ce le antrenează în cele din urmă să identifice și să distrugă celulele canceroase.”

Care este secretul CPMV?

Întrebarea cheie în traducerea CPMV în tratamentul cancerului uman este: Ce face ca acest virus vegetal să fie atât de eficient în combaterea cancerului?

Pentru a afla, Omole, Steinmetz și colegii lor de la Laboratorul Național de Caracterizare a Nanotehnologiei al Institutului Național al Cancerului (NCI) au comparat CPMV cu virusul mozaicului clorotic al mazărei (CCMV), un virus al plantelor strâns înrudit, care nu are activitate antitumorală atunci când este injectat în tumori.

Ambele virusuri au particule de dimensiuni similare și sunt absorbite de celulele imune umane în aceeași rată. Cu toate acestea, în interiorul celulei, reacțiile sunt diferite.

Cum funcționează CPMV diferit?

• CPMV stimulează interferonii de tipurile I, II și III, proteine cu proprietăți anticancerigene bine cunoscute.

  „Acest lucru este deosebit de interesant deoarece primele medicamente pentru imunoterapia împotriva cancerului au fost interferonii recombinanți”, a remarcat Omole.

• CCMV, pe de altă parte, activează interleukinele proinflamatorii, care nu duc la uciderea eficientă a tumorii.

Virușii sunt, de asemenea, procesați diferit în interiorul celulelor mamiferelor:

• ARN-ul CPMV persistă mai mult timp și pătrunde în endolizozom, unde activează receptorul Toll-like 7 (TLR7), un element cheie în declanșarea răspunsului imun antiviral și antitumoral;
• ARN-ul CCMV nu atinge acest punct de activare și, prin urmare, nu declanșează mecanismele imune necesare.

Avantaj în producție

Un avantaj suplimentar al CPMV este că poate fi un imunoterapic cu costuri reduse. Spre deosebire de multe medicamente actuale care necesită o producție complexă și costisitoare, CPMV poate fi cultivat folosind agricultura moleculară.

„Poate fi cultivat în plante folosind doar lumina soarelui, solul și apa”, a spus Omole.

Următorii pași: studii clinice

Echipa lucrează pentru a trece CPMV în studii clinice.

„Acest studiu oferă informații importante despre mecanismul de acțiune al CPMV. Acum ne pregătim activ pentru următorii pași pentru a selecta cel mai eficient candidat care oferă atât efect antitumoral, cât și siguranță”, a spus Steinmetz.

„Acum este momentul. Suntem pregătiți să trecem de la cercetarea de laborator la studiile clinice.”