Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego pokazuje, że eksperymentalna terapia wirusem roślinnym skutecznie chroni przed szeroką gamą nowotworów z przerzutami u myszy.
Terapia złożona z nanocząstek wirusa mozaiki wspięgi – wirusa infekującego rośliny groszku czarnookiego – wykazała niezwykły sukces w poprawie wskaźników przeżycia i zahamowaniu wzrostu guzów przerzutowych w różnych modelach nowotworów, w tym w przypadku raka okrężnicy, jajnika i czerniaka i raka piersi. Podobne wyniki zaobserwowano również po podaniu leczenia myszom, którym usunięto chirurgicznie guzy.
Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie Advanced Science.
Nowe badanie opiera się na wcześniejszych badaniach przeprowadzonych w laboratorium Nicole Steinmetz, profesor nanoinżynierii, dyrektor Centrum Nano-ImmunoEngineering i współdyrektor Centrum Inżynierii Raka na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Steinmetz i współpracownicy wykorzystują nanocząsteczki wirusa mozaiki wspięgi, aby pobudzić układ odpornościowy do walki z rakiem oraz zapobiec jego rozprzestrzenianiu się i nawrotom. We wczesnych badaniach podejście polegało na wstrzykiwaniu nanocząstek wirusa roślinnego bezpośrednio do guzów w celu stymulacji odpowiedzi immunologicznej. Mimo że wirus nie jest zakaźny u ssaków, komórki odpornościowe organizmu nadal rozpoznają go jako obcy, wywołując silną reakcję immunologiczną przeciwko istniejącemu nowotworowi, a także wszelkim przyszłym nowotworom.
Teraz Steinmetz i jej zespół pokazują, że nanocząsteczki wirusa roślinnego nie muszą być wstrzykiwane bezpośrednio do guzów, aby były skuteczne. Podawanie nanocząstek ogólnoustrojowo poprawiało wskaźniki przeżycia i hamowało przerzuty w przypadku różnych typów nowotworów.
„W tym przypadku nie leczymy ustalonych nowotworów ani chorób z przerzutami – zapobiegamy ich tworzeniu. Zapewniamy leczenie ogólnoustrojowe, które ma na celu pobudzenie układu odpornościowego organizmu i wyeliminowanie choroby, zanim w ogóle uformują się i ustabilizują przerzuty” – powiedział Steinmetz.
Aby wytworzyć nanocząsteczki, naukowcy wyhodowali w laboratorium rośliny groszku czarnookiego i zainfekowali je wirusem mozaiki wspięgi. Wyhodowano miliony kopii wirusa i zebrano je w postaci nanocząstek w kształcie kuli, które nie wymagały dalszych modyfikacji przed użyciem w eksperymentach. „Potężne nanocząsteczki natury wytwarzane w groszku czarnookim” – stwierdził Steinmetz.
Naukowcy przetestowali skuteczność leczenia na mysich modelach raka okrężnicy, jajnika, czerniaka i piersi. Myszy, którym wstrzyknięto nanocząsteczki wirusa mozaiki wspięgi, a tydzień później poddano je prowokacji nowotworami z przerzutami, wykazywały lepsze wskaźniki przeżycia i zmniejszony wzrost guza w porównaniu z myszami nieleczonymi. Nawet po prowokacji nowymi nowotworami miesiąc później leczone myszy wykazywały podobne wyniki.
Naukowcy są szczególnie podekscytowani skutecznością leczenia po operacji. W innym zestawie eksperymentów podawanie nanocząstek po chirurgicznym usunięciu guzów spowodowało poprawę wskaźników przeżycia i zmniejszenie ponownego wzrostu guza u myszy.
„Nawet jeśli przeprowadzi się operację usunięcia guza, żadna operacja nie jest idealna i jeśli nie zostanie zapewnione dodatkowe leczenie, nastąpi wzrost przerzutów” – stwierdziła Steinmetz. „Tutaj używamy naszych nanocząsteczek wirusa roślinnego po operacji, aby wzmocnić układ odpornościowy, aby mógł odrzucić jakąkolwiek chorobę resztkową i zapobiec przerzutom krążących komórek nowotworowych. Odkryliśmy, że to działa naprawdę, naprawdę dobrze!”
Celem jest przygotowanie się do badań klinicznych. W miarę postępu badań zespół będzie przeprowadzał badania dotyczące bezpieczeństwa i sprawdzał skuteczność leczenia u zwierząt domowych chorych na raka. Przyszłe badania będą również skupiać się na zrozumieniu mechanizmów leżących u podstaw właściwości wzmacniających odporność nanocząstek wirusa mozaiki wspięgi.
Prace te były częściowo wspierane przez National Institutes of Health (R01-CA224605, R01-CA274640, R01-CA253615) i Shaughnessy Family Fund for Nano-ImmunoEngineering na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.