En viral attack mot hjärntumörer

I år kommer fler än 21 000 personer att få diagnosen någon form av hjärncancer, enligt National Cancer Institute. Medan godartade former är relativt lätta att behandla, kräver maligna tumörer en kombination av kirurgi, kemoterapi och strålning. Även då kan tumörceller förbli djupt fastnade, replikera och spridas snabbt genom frisk hjärnvävnad.

En viral vy: Forskare vid Yale University har genetiskt framställt ett virus (grönt) som specifikt attackerar hjärntumörer hos möss (rött). Viruset dödar de primära tumörmassorna (B) och migrerande tumörceller (E), samtidigt som frisk vävnad lämnas intakt.

Nu har forskare vid Yale University funnit att ett virus som är i samma familj som rabies effektivt dödar en aggressiv form av mänsklig hjärncancer hos möss. Med hjälp av time-lapse laseravbildning, såg teamet vesikulärt stomatitvirus (VSV) snabbt komma in på hjärntumörer, selektivt döda cancerceller i dess väg, samtidigt som frisk vävnad lämnades intakt. Vad mer, Anthony Van den Pol , ledande forskare och professor i neurokirurgi och neurobiologi vid Yale, säger att VSV kan självreplikera och producera sekundära försvarslinjer.

En metastaserande tumör är ganska rörlig, och en kirurgs kniv kan inte få ut alla celler, säger Van den Pol. Ett virus kanske kan göra det, eftersom ett virus dödar en tumörcell, kan det också replikera, och du kan sluta med en terapi som är självförstärkande.

Under de senaste åren har forskare sett till virus som potentiella allierade i kampen mot cancer. Forskare vid Mayo Clinic utvecklar mässlingviruset för att bekämpa multipelt myelom, en cancer i benmärgen. Och medan olika grupper har sett begränsade resultat efter att ha injicerat herpes och poliorelaterade virus direkt i hjärntumörer hos möss, ville Van den Pol hitta en mer effektiv cancerdödande stam.

Hans sökande efter en viruskandidat började för sex år sedan, när han och hans kollegor testade effekten av olika virus på hjärntumörer i kultur. Upprepade gånger kom VSV ut i toppen av högen. Teamet odlade viruset genom många generationer och isolerade stammar som snabbt infekterade cancerceller samtidigt som de hade en långsam effekt på friska celler. Forskarna körde nyligen den mest effektiva stammen genom ett antal tester på levande möss, och de har publicerat sina resultat i en ny utgåva av Journal of Neuroscience .

I sitt experiment transplanterade teamet glioblastom - den vanligaste och mest aggressiva formen av cancer i hjärnan - i hjärnan på möss. Före transplantationen, genetiskt modifierade forskare tumörcellerna för att uttrycka en röd markör, som, en gång inuti hjärnan, skulle dyka upp i lasermikroskopi. På liknande sätt satte Van den Pol in en grön markör i VSV-celler och injicerade viruset intravenöst genom svansen. Inom några dagar observerade forskare att det gröna viruset hittade sin väg till hjärnan och selektivt infiltrerade röda tumörmassor och enskilda tumörceller, samtidigt som de undvek normala celler. Van den Pol säger att när viruset infekterar tumörer börjar cancercellerna att bli gröna och svälla tills de så småningom spricker.

Det är som en ballong, säger Van den Pol. Om du fortsätter att blåsa in luft i den exploderar den. Kadavret är fortfarande kvar, men det är inte längre en ballong. Och dessa är i princip döda celler, oförmögna att dela sig längre eller överleva som intakta celler.

Det är ännu inte klart varför VSV är en så effektiv tumördödare, även om Van den Pol har flera teorier. En möjlig förklaring kan involvera en tumörs svaga kärlsystem. Kärl som levererar blod till tumörer tenderar att vara läckande, vilket gör att ett virus som färdas genom blodomloppet kan passera en annars ogenomtränglig barriär in i hjärnan, direkt in i en tumör.

Van den Pol säger att VSV också kan rikta sig mot cancerceller på grund av inneboende defekter i en tumörs immunsystem. Normalt, i närvaro av ett virus, startar normala celler ett immunsvar genom att producera interferon, proteiner som förhindrar virusinfektion i friska celler. Tumörer saknar så starkt viralt försvar, vilket ger ett enkelt mål för virus.

Det finns flera överväganden som teamet måste möta innan de går över till kliniska prövningar. I sina tester observerade teamet levande skanningar av viruset under några dagar innan de offrade djuren för närmare studier. Det återstår att se hur viruset kommer att verka på hjärnan över en längre tidsskala.

Dessutom använde forskarna immunkomprometterade möss. Även om dessa möss fortfarande kan producera interferon som ett lokalt cellulärt försvar, har de ett försvagat systemiskt immunsystem - ett som inte kan producera B- och T-celler som annars skulle förstöra virus. Van den Pol förklarar att ett så försvagat system gjorde det möjligt för teamet att sätta in transplanterade mänskliga tumörer i möss utan att de avvisades. Men för att testa viruset som en effektiv terapi måste teamet se till att ett normalt immunsystem inte slår ut viruset innan det har en chans att agera på tumörer.

Det som vanligtvis händer med de flesta av dessa tester är att man har en trevlig djurmodell där viruset sprider sig genom tumören, säger Samuel Rabkin , associerad virolog vid avdelningen för neurokirurgi vid Massachusetts General Hospital. I mer realistiska modeller kan värden ha ett svar på viruset som begränsar effekten.

Dölj