Η ανοσολογική απόκριση που προκαλείται από φυτικό ιό καταστρέφει αποτελεσματικά τα καρκινικά κύτταρα

Ένας ιός που μολύνει συνήθως τα μαυρομάτικα μπιζέλια δείχνει τεράστιες δυνατότητες ως μια φθηνή, ισχυρή ανοσοθεραπεία κατά του καρκίνου - και οι επιστήμονες αποκαλύπτουν το γιατί.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cell Biomaterials, μια ομάδα με επικεφαλής ειδικούς στη χημική και νανομηχανική στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, εξέτασε προσεκτικά γιατί ο ιός της μωσαϊκής του μαυρομάτικου φασολιού (CPMV) - σε αντίθεση με άλλους φυτικούς ιούς - είναι μοναδικά αποτελεσματικός στην ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος για την αναγνώριση και την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων.

Η μελέτη έχει τίτλο: «Συγκριτική Ανάλυση Φυτικών Ιών για την Ανάπτυξη Αντικαρκινικών Ανοσοθεραπευτικών Φαρμάκων» και δημοσιεύεται στο περιοδικό Cells Biomaterials.

Αντικαρκινική δράση του CPMV

Σε προκλινικές μελέτες, το CPMV έχει επιδείξει ισχυρή αντικαρκινική δράση σε διάφορα μοντέλα ποντικών, καθώς και σε σκύλους με καρκίνο. Όταν χορηγείται απευθείας σε όγκους, το CPMV στρατολογεί έμφυτα ανοσοκύτταρα — όπως ουδετερόφιλα, μακροφάγα και φυσικά φονικά κύτταρα — στο μικροπεριβάλλον του όγκου για να καταστρέψει τα καρκινικά κύτταρα.

Αυτό ενεργοποιεί τα Β και τα Τ κύτταρα, δημιουργώντας συστηματική και μακροπρόθεσμη ανοσολογική μνήμη. Αυτή η «επανεκκίνηση» του ανοσοποιητικού συστήματος όχι μόνο βοηθά στην καταστροφή του όγκου-στόχου, αλλά και προετοιμάζει το σώμα να αναζητήσει και να εξαλείψει μεταστάσεις σε άλλα μέρη του σώματος.

«Είναι εντυπωσιακό το γεγονός ότι ο ιός CPMV, και όχι άλλοι φυτικοί ιοί, είναι αυτός που πυροδοτεί μια αντικαρκινική απόκριση», λέει η Nicole Steinmetz, η οποία κατέχει την έδρα Leo και Trude Szilard στη Σχολή Μηχανικών Jacobs και στο Τμήμα Χημικής και Νανομηχανικής στο UC San Diego και κύρια συγγραφέας της μελέτης.

«Αυτή η μελέτη μας δίνει μια εικόνα για το γιατί το CPMV λειτουργεί τόσο αποτελεσματικά», πρόσθεσε ο πρώτος συγγραφέας Anthony Omole, μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο του Steinmetz.

«Το πιο συναρπαστικό ήταν ότι παρόλο που ο ιός CPMV δεν μολύνει τα ανθρώπινα ανοσοκύτταρα, αυτά εξακολουθούν να αντιδρούν σε αυτόν και να επαναπρογραμματίζονται σε ενεργή κατάσταση, η οποία τελικά τα εκπαιδεύει να αναγνωρίζουν και να καταστρέφουν τα καρκινικά κύτταρα».

Ποιο είναι το μυστικό του CPMV;

Το βασικό ερώτημα στη μεταφορά του CPMV στη θεραπεία του καρκίνου στον άνθρωπο είναι: Τι κάνει αυτόν τον φυτικό ιό τόσο αποτελεσματικό στην καταπολέμηση του καρκίνου;

Για να το ανακαλύψουν, οι Omole, Steinmetz και οι συνάδελφοί τους στο Εθνικό Εργαστήριο Χαρακτηρισμού Νανοτεχνολογίας του Εθνικού Ινστιτούτου Καρκίνου (NCI) συνέκριναν τον CPMV με τον ιό της μωσαϊκής των χλωρωτικών κηλίδων του φασολιού (CCMV), έναν στενά συγγενή φυτικό ιό που δεν έχει αντικαρκινική δράση όταν εγχέεται σε όγκους.

Και οι δύο ιοί έχουν σωματίδια παρόμοιου μεγέθους και προσλαμβάνονται από τα ανθρώπινα ανοσοκύτταρα με τον ίδιο ρυθμό. Ωστόσο, μέσα στο κύτταρο, οι αντιδράσεις είναι διαφορετικές.

Πώς λειτουργεί διαφορετικά το CPMV;

• Το CPMV διεγείρει τις ιντερφερόνες τύπου I, II και III, πρωτεΐνες με γνωστές αντικαρκινικές ιδιότητες.

  «Αυτό είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον επειδή τα πρώτα φάρμακα ανοσοθεραπείας για τον καρκίνο ήταν ανασυνδυασμένες ιντερφερόνες», σημείωσε ο Omole.

• Ο CCMV, από την άλλη πλευρά, ενεργοποιεί προφλεγμονώδεις ιντερλευκίνες, οι οποίες δεν οδηγούν σε αποτελεσματική θανάτωση του όγκου.

Οι ιοί υποβάλλονται επίσης σε διαφορετική επεξεργασία μέσα στα κύτταρα των θηλαστικών:

• Το RNA του CPMV παραμένει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και εισέρχεται στο ενδολυσόσωμα, όπου ενεργοποιεί τον υποδοχέα 7 τύπου toll (TLR7), ένα βασικό στοιχείο στην ενεργοποίηση της αντιιικής και αντικαρκινικής ανοσολογικής απόκρισης.
• Το RNA του CCMV δεν φτάνει σε αυτό το σημείο ενεργοποίησης και, κατά συνέπεια, δεν ενεργοποιεί τους απαραίτητους ανοσολογικούς μηχανισμούς.

Πλεονέκτημα στην παραγωγή

Ένα επιπλέον πλεονέκτημα του CPMV είναι ότι μπορεί να αποτελέσει ένα ανοσοθεραπευτικό φάρμακο χαμηλού κόστους. Σε αντίθεση με πολλά τρέχοντα φάρμακα που απαιτούν πολύπλοκη και δαπανηρή παραγωγή, το CPMV μπορεί να καλλιεργηθεί χρησιμοποιώντας μοριακή γεωργία.

«Μπορεί να καλλιεργηθεί σε φυτά χρησιμοποιώντας μόνο ηλιακό φως, χώμα και νερό», είπε ο Ομόλε.

Επόμενα βήματα: κλινικές δοκιμές

Η ομάδα εργάζεται για να μεταφέρει το CPMV σε κλινικές δοκιμές.

«Αυτή η μελέτη παρέχει σημαντική εικόνα για τον μηχανισμό δράσης του CPMV. Προετοιμαζόμαστε ενεργά για τα επόμενα βήματα για να επιλέξουμε τον πιο αποτελεσματικό υποψήφιο που παρέχει τόσο αντικαρκινική δράση όσο και ασφάλεια», δήλωσε ο Steinmetz.

«Τώρα είναι η κατάλληλη στιγμή. Είμαστε έτοιμοι να περάσουμε από την εργαστηριακή έρευνα στις κλινικές δοκιμές.»