Gli scienziati hanno scoperto che il virus Zika diffuso dalle zanzare noto per i suoi legami con il danno cerebrale nei bambini nati da madri infette ha il potenziale per colpire e distruggere il cancro al cervello.
Una nuova ricerca ha rivelato che il virus Zika si rompe nelle cellule cerebrali utilizzando una chiave molecolare speciale e gli scienziati pensano che il virus possa essere modificato in modo da infettare solo le cellule tumorali del cervello, lasciando le cellule sane illese.
Il glioblastoma aggressivo del cancro al cervello sfida spesso il trattamento standard del cancro perché la malattia trasforma le normali cellule cerebrali in cellule staminali. Mentre i neuroni tipici smettono di dividersi dopo così tante repliche, le cellule staminali possono riprodursi indefinitamente e far crescere un nuovo tumore da una manciata di cellule. I pazienti in genere sopravvivono a meno di 20 mesi dopo la diagnosi di glioblastoma; anche se il tumore può essere forzato alla remissione, i tumori in genere ricrescono e prendono la vita del paziente entro 12 mesi.
Ma laddove i trattamenti standard falliscono, il virus Zika potrebbe offrire una nuova strategia per eliminare la malattia mortale, secondo una coppia di studi pubblicati il 16 gennaio sulle riviste Cell Reports e Cell Stem Cell.
"Mentre probabilmente avremmo bisogno di modificare il normale virus Zika per rendere più sicuro il trattamento dei tumori cerebrali, potremmo anche essere in grado di sfruttare i meccanismi che il virus utilizza per distruggere le cellule per migliorare il modo in cui trattiamo il glioblastoma", autore senior Dr Jeremy Rich, direttore della neuro-oncologia e del Brain Tumor Institute presso l'UC San Diego Health, ha dichiarato in una nota. (Rich e i suoi colleghi hanno scritto il documento Cell Stem Cell.)
Quando il virus Zika infetta lo sviluppo di feti, il virus blocca lo sviluppo del cervello prendendo di mira le cellule staminali neurali e bloccandone la proliferazione. Rich e i suoi coautori si chiedevano se la strategia del virus potesse essere cooptata per ridurre i tumori cerebrali. In uno studio del 2017 pubblicato su The Journal of Experimental Medicine, il team ha messo alla prova la loro teoria e ha scoperto che il virus Zika in realtà preferisce infettare le cellule staminali del glioblastoma rispetto alle normali cellule cerebrali - almeno nelle piastre di Petri e nei modelli murini della malattia. La ragione dietro questa preferenza è rimasta un mistero, fino ad ora.
Per sapere come Zika viola le membrane delle cellule tumorali, il team ha scansionato la superficie del virus alla ricerca di integrine, recettori che i virus usano spesso per agganciarsi alle cellule delle loro vittime e scivolare all'interno. Dopo aver identificato varie integrine sulla superficie virale, i ricercatori hanno quindi bloccato ciascuna con una proteina. Quindi, hanno scatenato il virus modificato in una capsula da laboratorio contenente un mix di cellule staminali cerebrali normali e cellule cancerose. Se una particolare integrina ha aiutato Zika a penetrare nelle cellule cerebrali, il blocco del recettore dovrebbe bloccare il virus infettivo.
Attraverso prove ed errori, il team ha appreso che un'integrina chiamata αvβ5 funge da chiave che consente a Zika di entrare nelle cellule cerebrali.
"Quando abbiamo bloccato altre integrine, non c'era alcuna differenza", ha detto Rich. "Ma con αvβ5, bloccarlo con un anticorpo ha bloccato quasi completamente la capacità del virus di infettare le cellule staminali del cancro al cervello e le normali cellule staminali del cervello."
Secondo lo studio, αvβ5 è costituito da due metà: αv e β5. La prima metà appare in abbondanza sulle cellule staminali cerebrali, il che può aiutare a spiegare come il virus prende di mira le cellule staminali cerebrali sia sane che cancerose. La seconda metà, tuttavia, appare principalmente sulle cellule tumorali e rende i tumori più aggressivi, per quanto riguarda la loro rapida diffusione.
Per questo motivo, i glioblastomi possono essere più vulnerabili all'infezione da Zika rispetto alle normali cellule staminali cerebrali. Il team ha confermato l'idea iniettando Zika negli organoidi del cervello umano - piccoli modelli del cervello umano cresciuti in un piatto da laboratorio. Nel mini-cervello, il virus ha infettato in modo affidabile le cellule tumorali più spesso delle cellule sane. Ma senza un recettore αvβ5 intatto, il virus non potrebbe affatto infettare le cellule.
Il secondo studio, pubblicato su Cell Reports, ha anche confermato che αvβ5 conferisce a Zika i suoi poteri antitumorali.
Usando la tecnica di modifica genica CRISPR, i ricercatori hanno eliminato selettivamente geni specifici dalle cellule staminali del glioblastoma ed esposto ogni tumore mutante al virus Zika. Quando hanno eliminato il gene che conteneva le istruzioni per costruire αvβ5, Zika non riusciva più a trattenere le cellule tumorali. La scoperta "aveva perfettamente senso" perché αvβ5 appare in così grandi quantità su cellule staminali neurali, bersaglio primario del virus, autore senior Tariq Rana, professore e capo della divisione di genetica nel Dipartimento di Pediatria della UC San Diego School of Medicine e Moores Cancer Center, ha dichiarato nella dichiarazione.
Con la consapevolezza che αvβ5 può essere un punto debole nei glioblastomi aggressivi, i ricercatori ora mirano a modificare geneticamente il virus Zika per colpire il cancro risparmiando cellule sane.
Altri virus mortali potrebbero anche fungere da armi contro il cancro al cervello. In uno studio pubblicato nel 2018 sul New England Journal of Medicine, i ricercatori hanno trattato i pazienti affetti da glioblastoma con un poliovirus geneticamente modificato e hanno scoperto che oltre il 20% è rimasto in vita tre anni dopo, rispetto al 4% dei pazienti che hanno ricevuto un trattamento standard, Live La scienza ha riferito al momento. Man mano che il campo della viroterapia continua a crescere, le malattie un tempo letali possono rivelarsi potenti armi nella lotta contro il cancro.
