Virus Zika koji se širi komarcima poznat po vezama s oštećenjem mozga kod beba rođenih od zaraženih majki ima potencijal ciljanja i uništavanja raka mozga, otkrili su znanstvenici.
Novo istraživanje otkrilo je da se virus Zika probija u moždane stanice pomoću posebnog molekularnog ključa, a znanstvenici misle da bi se virus mogao ukrotiti tako da inficira samo stanice raka mozga, a zdrave stanice ostaju neoštećene.
Agresivni glioblastoma raka mozga često prkosi standardnom liječenju raka jer bolest transformira normalne moždane stanice u matične stanice. Dok se tipični neuroni prestaju dijeliti nakon toliko replikacija, matične stanice se mogu razmnožavati u nedogled i izrasti potpuno novi tumor iz samo nekoliko stanica. Pacijenti obično prežive manje od 20 mjeseci nakon što im je dijagnosticiran glioblastom; čak i ako se rak može prisiliti na remisiju, tumori se obnavljaju i oduzimaju život pacijentu u roku od 12 mjeseci.
No, kad standardni tretmani ne uspiju, virus Zika može ponuditi novu strategiju za uklanjanje smrtonosne bolesti, pokazalo je par studija objavljenih 16. siječnja u časopisima Cell Reports i Cell Stem Cell.
"Iako ćemo vjerojatno trebati izmijeniti normalan virus Zika da bismo učinili sigurnijim liječenje tumora mozga, možda ćemo moći iskoristiti i mehanizme koje virus koristi za uništavanje stanica da bi poboljšao način na koji liječimo glioblastom", rekao je viši autor dr. Jeremy Rich, direktor neuro-onkologije i Instituta za moždane tumore u UC San Diego Health, stoji u izjavi. (Rich i njegovi kolege napisali su radni članak Cell Stem Cell.)
Kada virus Zika inficira fetuse koji se razvijaju, virus zaustavlja razvoj mozga ciljajući neuronske matične stanice i zaustavljajući njihovu proliferaciju. Rich i njegovi koautori pitali su se može li strategija virusa kooptirati umanjiti moždani tumor. U studiji iz 2017. objavljenoj u časopisu The Journal of Experimental Medicine, tim je testirao svoju teoriju i otkrio da virus Zika zapravo preferira inficiranje matičnim stanicama glioblastoma preko normalnih stanica mozga - barem u petrijevim posudama i mišjim modelima bolesti. Razlog za ovu sklonost do sada je ostao misterija.
Kako bi naučili kako Zika krši membrane stanica raka, tim je skenirao površinu virusa za integrale - receptore koje virusi često koriste da se zakače na stanice svojih žrtava i kliznu unutra. Identificirajući različite cjeline na virusnoj površini, istraživači su svaki blokirali protein. Zatim su izbacili modificirani virus u laboratorijski tanjur u kojem se nalazi mješavina matičnih stanica mozga i karcinoma. Ako je određeni integrin pomogao Zika da provali u moždane stanice, blokiranjem receptora trebalo bi zaustaviti zarazni virus na njegovim tragovima.
Kroz pokušaje i pogreške, tim je saznao da integrin zvan αvβ5 služi kao ključ koji pušta Ziku u moždane stanice.
"Kad smo blokirali druge integrale, nije bilo razlike", rekao je Rich. "Ali s αvβ5, njegovo blokiranje antitijelom gotovo je u potpunosti blokiralo sposobnost virusa da inficira matične stanice karcinoma mozga i normalne matične stanice mozga."
Prema studiji, αvβ5 se sastoji od dvije polovice: αv i β5. Bivša polovica se pojavljuje u izobilju na matičnim stanicama mozga, što može pomoći objasniti kako virus cilja i zdrave i karcinom matičnih stanica mozga. Druga polovica, međutim, uglavnom se pojavljuje na stanicama raka i čini tumore agresivnijim s obzirom na to koliko se brzo mogu širiti.
Iz tog razloga glioblastomi mogu biti osjetljiviji na Zika infekciju od normalnih matičnih stanica mozga. Tim je ideju potvrdio ubrizgavanjem Zika u organoide ljudskog mozga - sitne modele ljudskog mozga uzgojenog u laboratorijskoj posudi. U mini-mozgu virus pouzdano inficira stanice raka češće nego zdrave stanice. Ali bez netaknutog αvβ5 receptora, virus uopće ne bi mogao zaraziti stanice.
Drugo istraživanje, objavljeno u časopisu Cell Reports, također je potvrdilo da αvβ5 daje Zika-u njegove sposobnosti za razbijanje raka.
Koristeći tehniku uređivanja gena CRISPR, istraživači su selektivno izbrisali specifične gene iz matičnih stanica glioblastoma i svaki mutirani tumor izložili virusu Zika. Kad su izbrisali gen koji je sadržavao upute za izgradnju αvβ5, Zika se više nije mogao dočepati stanica karcinoma. Otkriće je "imalo smisla", jer se αvβ5 pojavljuje u tako velikim količinama na neuralnim matičnim stanicama, primarnom meta virusa, viši autor Tariq Rana, profesor i šef Odjela za genetiku na Odjelu za pedijatriju Medicinskog fakulteta u UC San Diego i Moores Center za rak, stoji u izjavi.
Znajući da αvβ5 može biti meka točka u agresivnim glioblastomima, sada istraživači nastoje genetski modificirati virus Zika kako bi ciljao na rak istovremeno štedeći zdrave stanice.
Drugi smrtonosni virusi također bi mogli poslužiti kao oružje protiv raka mozga. U studiji objavljenoj 2018. u časopisu The New England Journal of Medicine, istraživači su liječili bolesnike s glioblastomom genetski modificiranim poliovirusom i otkrili da je više od 20% ostalo živo tri godine kasnije, u usporedbi s 4 posto pacijenata koji su primali standardni tretman, prenosi Live Znanost je tada izvještavala. Kako polje viroterapije i dalje raste, nekad smrtonosne bolesti mogu se pokazati moćnim oružjem u borbi protiv raka.
