A növényi vírus által kiváltott immunválasz hatékonyan elpusztítja a rákos sejteket

Egy vírus, amely gyakran megfertőzi a fekete szemű borsót, hatalmas potenciált mutat, mint olcsó, hatékony immunterápia a rák ellen – és a tudósok felfedik, hogy miért.

A Cell Biomaterials folyóiratban megjelent tanulmányban a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem kémiai és nanotechnológiai szakértői által vezetett csapat közelebbről megvizsgálta, hogy a tehénborsó mozaikvírus (CPMV) – más növényi vírusokkal ellentétben – miért egyedülállóan hatékony az immunrendszer aktiválásában a rákos sejtek felismerése és elpusztítása érdekében.

A tanulmány címe: „Növényi vírusok összehasonlító elemzése rákellenes immunterápiás gyógyszerek fejlesztése céljából”, és a Cells Biomaterials folyóiratban jelent meg.

A CPMV daganatellenes hatása

Preklinikai vizsgálatokban a CPMV hatékony daganatellenes aktivitást mutatott különböző egérmodellekben, valamint rákos kutyákban. Közvetlenül a daganatokba adagolva a CPMV veleszületett immunsejteket – például neutrofileket, makrofágokat és természetes ölősejteket – toboroz a daganat mikrokörnyezetébe a daganatsejtek elpusztítása érdekében.

Ez aktiválja a B- és T-sejteket, szisztémás és hosszú távú immunmemóriát hozva létre. Az immunrendszer „újraindítása” nemcsak a célzott daganat elpusztításában segít, hanem arra is felkészíti a szervezetet, hogy áttéteket keressen és távolítson el a test más részein.

„Megdöbbentő, hogy a CPMV, és nem más növényi vírusok váltanak ki daganatellenes választ” – mondja Nicole Steinmetz, a Leo és Trude Szilard tanszék vezetője a Jacobs Műszaki Iskolában és a Kémiai és Nanomérnöki Tanszéken a UC San Diego-ban, a tanulmány vezető szerzője.

„Ez a tanulmány betekintést nyújt abba, hogy a CPMV miért működik olyan hatékonyan” – tette hozzá Anthony Omole, a Steinmetz laboratóriumának végzős hallgatója, a tanulmány első szerzője.

„A legizgalmasabb az volt, hogy bár a CPMV nem fertőzi meg az emberi immunsejteket, azok mégis reagálnak rá, és aktív állapotba programozódnak át, ami végső soron arra képezi őket, hogy azonosítsák és elpusztítsák a rákos sejteket.”

Mi a CPMV titka?

A CPMV emberi rákkezelésbe való átültetésének kulcskérdése a következő: Mi teszi ezt a növényi vírust olyan hatékonnyá a rák elleni küzdelemben?

Ennek kiderítésére Omole, Steinmetz és kollégáik a Nemzeti Rákkutató Intézet (NCI) Nemzeti Nanotechnológiai Jellemző Laboratóriumában összehasonlították a CPMV-t a tehénborsó klorotikus foltmozaik vírusával (CCMV), egy szorosan rokon növényi vírussal, amelynek tumorokba injektálva nincs daganatellenes aktivitása.

Mindkét vírus hasonló méretű részecskével rendelkezik, és az emberi immunsejtek ugyanolyan sebességgel veszik fel őket. A sejten belül azonban a reakciók eltérőek.

Miben másképp működik a CPMV?

• A CPMV stimulálja az I., II. és III. típusú interferonokat, amelyek jól ismert rákellenes tulajdonságokkal rendelkező fehérjék.

  „Ez különösen érdekes, mivel az első rákellenes immunterápiás gyógyszerek rekombináns interferonok voltak” – jegyezte meg Omole.

• A CCMV ezzel szemben gyulladáskeltő interleukinokat aktivál, amelyek nem vezetnek hatékony tumoröléshez.

A vírusok feldolgozása az emlőssejtekben is eltérő módon történik:

• A CPMV RNS hosszabb ideig fennmarad, és belép az endolizoszómába, ahol aktiválja a Toll-like receptor 7-et (TLR7), amely kulcselem a vírusellenes és daganatellenes immunválasz kiváltásában;
• A CCMV RNS nem éri el ezt az aktivációs pontot, és ennek megfelelően nem indítja el a szükséges immunmechanizmusokat.

Előny a termelésben

A CPMV további előnye, hogy alacsony költségű immunterápiás szerként is alkalmazható. Sok jelenlegi, összetett és költséges előállítást igénylő gyógyszerrel ellentétben a CPMV molekuláris gazdálkodással is termeszthető.

„Növényekben termeszthető, csak napfényt, talajt és vizet használva” – mondta Omole.

Következő lépések: klinikai vizsgálatok

A csapat azon dolgozik, hogy a CPMV-t klinikai vizsgálatokba vonja be.

„Ez a tanulmány fontos betekintést nyújt a CPMV hatásmechanizmusába. Jelenleg aktívan készülünk a következő lépésekre, hogy kiválasszuk a leghatékonyabb jelöltet, amely daganatellenes hatást és biztonságot is nyújt” – mondta Steinmetz.

„Itt az idő. Készen állunk arra, hogy a laboratóriumi kutatástól a klinikai vizsgálatokig továbblépjünk.”