Moskītu izplatītais Zika vīruss, kas pazīstams ar tā saitēm ar smadzeņu bojājumiem zīdaiņiem, kuri dzimuši inficētām mātēm, ir potenciāls mērķa iznīcināšanai un smadzeņu vēža iznīcināšanai, atklājuši zinātnieki.
Jauni pētījumi atklāja, ka Zikas vīruss iekļūst smadzeņu šūnās, izmantojot īpašu molekulāro atslēgu, un zinātnieki domā, ka vīrusu varētu sagriezt tā, lai tas inficētu tikai smadzeņu vēža šūnas, atstājot nebojātas veselās šūnas.
Agresīvā smadzeņu vēža glioblastoma bieži nepakļaujas vēža standarta terapijai, jo slimība normālas smadzeņu šūnas pārveido cilmes šūnās. Kaut arī tipiski neironi pārstāj dalīties pēc tik daudzām replikācijām, cilmes šūnas var reproducēt uz nenoteiktu laiku un no nedaudzām šūnām izaudzēt pilnīgi jaunu audzēju. Pēc glioblastomas diagnosticēšanas pacienti parasti izdzīvo mazāk nekā 20 mēnešus; pat ja vēzi var piespiest remisijā, audzēji parasti atjaunojas un pacienta dzīvību paņem 12 mēnešu laikā.
Tomēr gadījumos, kad standarta ārstēšana neizdodas, Zikas vīruss var piedāvāt jaunu stratēģiju nāvējošās slimības izskaušanai, liecina pētījumu pāris, kas publicēti 16. janvārī žurnālos Cell Reports un Cell Stem Cell.
"Lai gan mums, iespējams, vajadzēs modificēt parasto Zikas vīrusu, lai padarītu to drošāku smadzeņu audzēju ārstēšanai, mēs, iespējams, varēsim arī izmantot mehānismus, kurus vīruss izmanto šūnu iznīcināšanai, lai uzlabotu glioblastomas ārstēšanas veidu," - vecākais autors Dr. Džeremijs Ričs, neiroonkoloģijas un smadzeņu audzēju institūta direktors UC San Diego Health, sacīja paziņojumā. (Ričs un viņa kolēģi ir autora Cell Stem Cell papīra autors.)
Kad Zikas vīruss inficē jaunattīstības augļus, vīruss apstulbina smadzeņu attīstību, mērķējot uz neironu cilmes šūnām un apstulbinot to izplatīšanos. Ričs un viņa līdzautori domāja, vai vīrusa stratēģiju varētu izmantot vienlaikus, lai samazinātu smadzeņu audzēju. 2017. gada pētījumā, kas publicēts žurnālā The Experimental Medicine, komanda pārbaudīja savu teoriju un atklāja, ka Zika vīruss patiesībā dod priekšroku glioblastomas cilmes šūnu inficēšanai virs normālām smadzeņu šūnām - vismaz Petri trauciņos un slimības peļu modeļos. Šīs izvēles iemesls līdz šim joprojām bija noslēpums.
Lai uzzinātu, kā Zika pārkāpj vēža šūnu membrānas, komanda skenēja vīrusa virsmu, lai iegūtu integrīnus - receptorus, kurus vīrusi bieži izmanto, lai piestiprinātu viņu upuru šūnas un paslīdētu iekšpusē. Konstatējuši dažādus integrīnus uz vīrusa virsmas, pētnieki pēc tam katru bloķēja ar proteīnu. Pēc tam viņi izlaida modificēto vīrusu laboratorijas traukā, kurā bija normālu smadzeņu cilmes šūnu un vēža šūnu sajaukums. Ja kāds konkrētais integrīns palīdzēja Zikai iekļūt smadzeņu šūnās, tad, bloķējot receptoru, infekcijas vīruss jāaptur tā pēdās.
Ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību komanda uzzināja, ka integrīns ar nosaukumu αvβ5 kalpo kā atslēga, kas ļauj Zikai iekļūt smadzeņu šūnās.
"Kad mēs bloķējām citus integrīnus, atšķirības nebija," sacīja Ričs. "Bet ar αvβ5, bloķējot to ar antivielu, gandrīz pilnībā tika bloķēta vīrusa spēja inficēt smadzeņu vēža cilmes šūnas un normālas smadzeņu cilmes šūnas."
Saskaņā ar pētījumu αvβ5 sastāv no divām pusēm: αv un β5. Bijusī puse smadzeņu cilmes šūnās parādās pārpilnībā, kas var palīdzēt izskaidrot, kā vīruss ir vērsts gan uz veselām, gan vēža smadzeņu cilmes šūnām. Tomēr pēdējā puse galvenokārt parādās uz vēža šūnām un padara audzējus agresīvākus attiecībā uz to izplatīšanās ātrumu.
Šī iemesla dēļ glioblastomas var būt vairāk pakļautas Zika infekcijai nekā normālas smadzeņu cilmes šūnas. Komanda apstiprināja ideju, ievadot Ziku cilvēka smadzeņu organoīdos - niecīgos cilvēka smadzeņu modeļos, kas izaudzēti laboratorijas traukā. Mini-smadzenēs vīruss ticami inficēja vēža šūnas biežāk nekā veselās šūnas. Bet bez neskartiem αvβ5 receptoriem vīruss vispār nespēja inficēt šūnas.
Otrais pētījums, kas publicēts Cell Reports, arī apstiprināja, ka αvβ5 piešķir Zikai tās vēzi sagraujošās spējas.
Izmantojot CRISPR gēnu rediģēšanas paņēmienu, pētnieki selektīvi izdzēsa specifiskus gēnus no glioblastomas cilmes šūnām un katru mutanta audzēju atklāja Zika vīrusam. Kad viņi izdzēsa gēnu, kurā bija norādījumi, kā veidot αvβ5, Zika vairs nespēja sagrābt vēža šūnas. Atklājums "bija pamatots", jo αvβ5 parādās tik lielos daudzumos uz neironu cilmes šūnām, kas ir vīrusa primārais mērķis, vecākais autors Tariq Rana, profesors un Ģenētikas nodaļas vadītājs Pediatrijas nodaļā UC San Diego Medicīnas skolā. un Moores vēža centrs, teikts paziņojumā.
Zinot, ka αvβ5 var būt mīksto vietu agresīvās glioblastomās, pētnieku mērķis tagad ir ģenētiski modificēt Zika vīrusu, lai mērķētu uz vēzi, vienlaikus saudzējot veselās šūnas.
Citi nāvējoši vīrusi varētu kalpot arī kā ieroči pret smadzeņu vēzi. Pētījumā, kas 2018. gadā publicēts žurnālā The New England Journal of Medicine, pētnieki ārstēja glioblastomas pacientus ar ģenētiski modificētu poliovīrusu un atklāja, ka trīs gadus vēlāk vairāk nekā 20% palika dzīvi, salīdzinot ar 4 procentiem pacientu, kuri saņēma standarta ārstēšanu, Live Zinātne tolaik ziņoja. Tā kā viroterapijas jomā turpina augt, vienreiz nāvējošās slimības var izrādīties spēcīgi ieroči cīņā pret vēzi.
