Virus napadající fazole vigna má potenciál léčit rakovinu

Virus mozaiky fazole vigny (anglicky cowpea mosaic virus) je infekční rostlinný virus, který běžně napadá luštěniny. Posledních sedm let se ale vědci zaměřují na potenciál tohoto viru být využit jako imunoterapeutický nástroje pro léčbu rakoviny. Jeho účinky prozatím studují na zvířecích modelech. Své výsledky nyní publikovali vědci z University of California San Diego v časopise Molecular Pharmaceutics.

„Naše nejnovější studie se zaměřuje na nanočástici viru mozaiky vigny – hlavního kandidáta na imunoterapii rakoviny,“ popisuje Nicole Steinmetz, profesorka nanoinženýrství na UC San Diego Jacobs School of Engineering a ředitelka Centra pro NanoImunoEngineering. „Podařilo se nám získat mechanistická data, díky kterým můžeme vysvětlit, proč je právě tento virus nejslibnější kandidát pro použití v nádorové terapii. Díky tomu jsme se přiblížili o další krok na cestě k zavedení této technologie do klinické praxe.“

Ideální návnada pro boj s rakovinou?

Tým studoval virus mozaiky vigny ve formě nanočástic, které vstříkli přímo do nádoru, kde sloužily jako návnada pro imunitní systém. Imunitní buňky následně detekují virové nanočástice a spustí poplach signalizující zbytku imunitního systému, že se v těle nachází cizí vetřelec. Výsledkem je hromadění imunitních buněk připravených pro boj s virem. Jakmile imunitní buňky zjistí, že se virus mozaiky vigny nachází uvnitř nádoru, začnou odstraňovat rakovinné buňky, což je přesně efekt, kterého vědci chtějí dosáhnout. Ale to není vše.

Kromě toho, že virus se pomáhá zbavit existujícího nádoru, spouští také systémovou imunitní odpověď proti jakýmkoli budoucím nádorům. I když toto prozatím nebylo studováno na lidech, vědci pozorovali tento efekt u psích a myších modelů různých typů rakoviny. Virus mozaiky vigny je také jedinečný v tom, že spouští protirakovinnou reakci, kterou vědci nevidí u jiných rostlinných virů nebo jiným virům podobných částic.

„Ukázali jsme, že to funguje. A nyní musíme ukázat, v čem spočívá výjimečnost tohoto viru, že dokáže vyvolat tento druh odezvy,“ říká hlavní autorka studie Veronique Beissová, bývalá postdoktorandka v laboratoři Dr. Steinmetze. „To je mezera ve znalostech, kterou se snažíme zaplnit.“

V čem je tedy virus mozaiky vigny tak unikátní?

Aby vědci našli odpověď na tuto otázku, zaměřili se na protinádorovou účinnost podobných rostlinných virů. Virus mozaiky vigny porovnali se dvěma dalšími rostlinnými viry ze stejné rodiny, které mají podobný tvar a velikost, virem těžké mozaiky vigny a virem kroužkovitosti tabáku. Zatímco virus těžké mozaiky vigny sdílel s virem klasické mozaiky vigny podobnou sekvenci RNA a podobné proteinové složení, virus kroužkovitosti tabáku, vykazoval pouze podobné strukturní uspořádání.

Poté výzkumníci infikovali melanomový nádor u myší třemi dávkami každé virové nanočásticové imunoterapie podanými s týdenním odstupem. Myši, které dostaly nanočástice viru mozaiky vigny, měly větší pravděpodobnost, že přežijí a budou mít menší nádory v porovnání s myšmi, které dostaly dávky jiných virů. Růst nádoru se zastavil asi čtyři dny po druhé dávce viru mozaiky vigny.

Následně vědci odebrali imunitní buňky ze sleziny a lymfatických uzlin myší. Zjistili, že všechny rostlinné viry aktivují prostřednictvím svého proteinového obalu tzv. toll-like receptorů, které slouží pro detekci tělu cizích struktur jako jsou právě například viry. Virus mozaiky vigny však na rozdíl od ostatních dvou testovaných virů navíc aktivuje ještě další obdobný receptor, a to pomocí své RNA. Výsledkem je, že imunitní systém začne produkovat více prozánětlivých proteinů, tzv. cytokinů, čímž je imunitní odpověď vůči rakovině značně zesílena.

Virus mozaiky vigny navíc také prodlužuje cytokinovou odpověď. „U ostatních dvou rostlinných virů toto nepozorujeme. Hladiny cytokinů sice rychle vrcholí, pak ale klesají a jsou pryč,“ vysvětluje Veronique Beissová. „Tato prodloužená imunitní reakce je dalším klíčovým rozdílem, který odlišuje virus mozaiky vigny a který znamená zvýšenou účinnost v indukci imunitní reakce proti nádoru.“

Originální publikace: Molecular Pharmaceutics (impact factor 4,7)

Zdroj: Study Finds

Zdroj titulního obrázku: PIRO4D, Pixabay

Na CZECHSIGHT si můžete přečíst také o dalších inovativních přístupech k léčbě rakoviny: