Ez az 5-ös típusú adenovírus modellje, amely légúti fertőzéseket okoz. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Amikor a legtöbb ember a „vírus” szóra gondol, gyakran fertőzésekre vagy betegségekre utal. A vírusok egyetlen célja, hogy megtámadjanak és megfertőzzenek egy normál sejtet, felhasználják a replikációhoz, majd megöljék. Néhány példa közé tartozik a influenzavírus és halálos Ebola vírus.

Az utóbbi időben azonban a vírusokkal kapcsolatos ismereteink drasztikusan fejlődtek. Új tanulmányok tárják fel a különféle vírusfertőzések árnyalatait, mások pedig azt próbálják kitalálni, hogyan hasznosítsák a vírusok ölő funkcióit, és terápiás célokra, például rákkezelésre használják fel. Eddig a tudósok panaszkodtak, hogy ez az egyetlen gyógymód a gyermekkori szemrákra retinoblasztóma az érintett szem műtéti eltávolítása. A Science Translational Medicine-ben nemrégiben megjelent jelentésben a tudósok egy másik megközelítést találtak a retinoblasztóma megcélzására biztonságosabb: rákölő vírusok használatával.

Ez a tanulmány felkeltette a figyelmemet, mert Szemészet és vizuális tudományok kutatója vagyok és azon dolgoznak, hogy megértsék az öröklött szembetegségek okait és hogyan tervezzenek hatékony kezeléseket. Laboratóriumomban azt vizsgáljuk, hogyan lehet módosított vírusokat hordozóként egy gén megfelelő formáját juttatni a szem beteg sejtjeibe. Az újonnan publikált tanulmány leír egy, szerintem egy játékot megváltoztató megközelítést: egy módosított vírus felhasználását a rákos sejtek közvetlen elpusztítására. A stratégia a vírus természetes sejtpusztító képességét hasznosítja a szemrák kezelésében.

A retinoblasztóma daganatként kezdődik a fényérzékelő szövetben, az úgynevezett retinában, amely a szem hátsó részén található. A tünetek közé tartozik (fentről lefelé) a leukocoria, a szem fehér elszíneződése elölről nézve, hunyorogva vagy keresztben, valamint vörösség, szemgyulladás. Az ábrán látható további részek a szaruhártya, egy átlátszó szerkezet a szem elülső részén, a lencse és a fovea, a központi látás területe. VectorMine/Shutterstock.com

Retinoblasztóma-támadó vírusok

A retinoblasztóma a gyermekkori rák gyakori típusa, és a gyermekek vakságának vezető oka. Bár a gyógyszeradagolás és a kemoterápia bizonyos előnyökkel járhat, a mellékhatások látásvesztéshez vezethetnek a szem hosszú távú és esetleges eltávolítása során. Ezért új terápiás stratégiákat fontolgatnak erre a pusztító betegségre.

Az általa vezetett kutatócsoport a retinoblasztóma sejtek szaporodásának és rákos megbetegedéseinek a tudását felhasználva Ángel Montero Carcaboso A barcelonai Sant Joan de Déu Kutatóintézet munkatársa genetikailag módosított egy adenovírus nevű vírust, amely felismeri és elpusztítja a retinoblasztóma sejteket anélkül, hogy károsítaná a szomszédos egészségesebb sejteket.

A vírusok terápiás célú használatával kapcsolatos fő probléma az, hogy képesek eltávolodni a fertőzött területtől. Annak érdekében, hogy a vírus ne károsítsa az egészséges sejteket, kifejezetten úgy tervezték, hogy csak a retinoblasztóma sejtekben szaporodjon. Carcaboso csapata megvizsgálta az adenovírus eloszlását a test más részein, miután a módosított vírust retinoblasztóma egerek szemébe fecskendezték. Ugyanezt tették fiatal nyulaknál is, akiknek nincs daganata. Munkacsoportja felfedezte, hogy a vírus a szem daganatsejtjeire korlátozódik, és csak csekély és rövid távú szivárgást mutatott a véráramba. Úgy tűnt, hogy az egerek immunrendszere hat héten belül eltávolítja a kiszivárgott vírust a rendszerből. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a módosított adenovírus elég biztonságos a további folytatáshoz.

A módosított adenovírusok biztonsága és hatékonysága

A kutatók ezt követően elemezték a módosított adenovírus azon képességét, hogy elpusztítsa a retinoblasztóma tumorsejteket, amikor a vírust a retinoblasztóma egerek szemébe fecskendezték. A kutatók arról számoltak be, hogy ezeknek a vírusoknak az injekciója körülbelül 40 nappal növelte a szem túlélését a nem injekciózott szemhez képest. Egy másik pozitív eredmény az volt, hogy a vírus nem támadta meg a daganaton kívüli normális, egészséges sejteket.

A módosított vírusok egérszemekben elért sikerén felbuzdulva a szerzők tesztelték rákölő képességüket egy kis klinikai vizsgálat két betegnél. Ezek a betegek nem reagáltak a kemoterápiára vagy a sugárterápiára, és az egyetlen fennmaradó lehetőség a szem eltávolítása volt, hogy megakadályozzák a daganat átterjedését a szervezetben.

Az előzetes vizsgálatok során a kutatók azt találták, hogy a módosított adenovírus a betegek szemében lévő daganatsejteket célozta meg. Sajnos az egyik beteg szemét sebészileg el kellett távolítani, mivel az zavarossá vált, és a kutatók nem tudták megvizsgálni. Amikor Carcaboso csapata a kimetszett szem daganatát tanulmányozta, azt találták, hogy a vírus csak a beteg sejtekben szaporodik, a szem egészségesebb részében nem. A második betegnél úgy tűnt, hogy a daganat mérete és a beteg sejtek száma csökkent.

Hasonló rákölő vírusok korábban leírták a melanoma, a bőrrák halálos típusának kezelésére. Ebben az esetben a módosított vírust a melanómába fecskendezték, amely csak a fertőzött sejteket pusztította el. Valójában ez vezetett az első olyan gyógyszerhez, amely rákölő vírust használ az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság jóváhagyta.

Ez az adenovírus molekuláris modellje, egy DNS-vírus, amely légúti és egyéb fertőzéseket okoz. A kutatók megfosztják a vírustól a betegséget okozó potenciált, és betegségek kezelésére használják fel. Kateryna Kon / Shutterstock.com

A vírusok tulajdonságainak felhasználása kezelések kidolgozására

A kutatók a laboratóriumomban tanulmányozza a vírusok működését, ha úgy módosították őket, hogy ne pusztítsák el a sejteket, hanem a megfelelő rakományt szállítsák nekik. Az egyik ilyen alkalmazás egy olyan gén megfelelő formájának bejuttatása, amely hibás egy genetikai rendellenességben szenvedő betegben. Ezeknek a biztonságosabb módosított vírusoknak a gének szállítására való használatával kapcsolatos egyik probléma az, hogy korlátozott a gén mérete – körülbelül 4,000 egységnyi DNS –, amelyet a sejtbe szállíthatnak. Azon dolgozunk, hogy megoldjuk az ezen határértéket meghaladó gének szállításának problémáját, és súlyos vakságbetegségeket okoznak, mint pl retinitis pigmentosa és a Leber veleszületett amaurosisa.

Nemrég felfedeztünk egy stratégiát e gének rövidebb formáinak elkészítésére, amelyek illeszkednek a vírusokba. Újabb preklinikai vizsgálatok az én laboratóriumomban egereken kimutatták, hogy amikor vírusaink egy gén megfelelő változatát szállítják, amely mutált vagy hiányzik a szem fényérzékelő sejtjeiben, késleltethetjük a vakság kialakulását.

A Carcaboso-féle retinoblasztóma kutatás a vírusok más tulajdonságát használja ki. A vírusok rakományszállítását és sejtölő képességét ugyanannak az éremnek a két oldalának tekintem. A módosított vírusok terápiás gyógyszereket vagy géneket szállíthatnak a sejt elpusztítása nélkül. A rákölő vírusokat azonban úgy módosítják, hogy bizonyos sejtekbe bejussanak és megöljenek.

Érdekesnek és izgalmasnak találom Carcaboso tanulmányait, de még csak az elején tartanak. A kutatóknak több munkát kell végezniük, hogy megértsék, hogyan reagál a páciens immunrendszere a befecskendezett adenovírusra. Hiszen immunrendszerünk úgy van kialakítva, hogy megkeresse és elpusztítsa a vírusokat, mielőtt azok kárt okoznának. A retinoblasztóma daganat mérete is korlátozó tényező lehet az injekció kedvező kimenetelében. A folyamatban lévő klinikai vizsgálatok további információkkal szolgálnak majd ezen mikroszkopikus méretű kórokozók rákölő képességeinek biztonságosságáról és gyógyító képességéről.

A szerzőről

Hemant Khanna, a szemészet docense, Massachusettsi Orvostudományi Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

könyvek_betegség