Il glioblastoma multiforme è il tumore cerebrale maligno più comune e, con oltre 300.000 pazienti diagnosticati ogni anno in tutto il mondo, rappresenta una sfida significativa per la comunità medica. I tassi di sopravvivenza per questi pazienti sono bassi, con una media di circa 15 mesi, principalmente a causa dell’alta incidenza di recidive tumorali e delle limitate opzioni di trattamento disponibili. In questo contesto, la terapia oncologica virologica, che utilizza virus ingegnerizzati per infettare e uccidere le cellule tumorali, potrebbe offrire una soluzione ai problemi terapeutici attuali.
I ricercatori della Duke-NUS Medical School hanno sviluppato un approccio innovativo che sfrutta il virus Zika per distruggere le cellule tumorali cerebrali e inibire la crescita del tumore, preservando al contempo le cellule sane. Utilizzando i candidati vaccino contro il virus Zika sviluppati presso la Duke-NUS, il team ha scoperto come queste varianti del virus siano in grado di colpire le cellule che si moltiplicano rapidamente piuttosto che le cellule mature, rendendole un’opzione ideale per prendere di mira le cellule cancerose in rapida crescita nel cervello adulto.
I risultati, pubblicati sul Journal of Translational Medicine, offrono potenzialmente una nuova alternativa di trattamento per i pazienti affetti da tumore cerebrale che attualmente hanno una prognosi sfavorevole.
Il team della Duke-NUS ha utilizzato ceppi di vaccino contro il virus Zika vivo attenuato (ZIKV-LAV), che sono virus “indeboliti” con una limitata capacità di infettare le cellule sane, ma che possono comunque crescere rapidamente e diffondersi all’interno di una massa tumorale.
“Abbiamo scelto il virus Zika perché infetta naturalmente le cellule che si moltiplicano rapidamente nel cervello, permettendoci di raggiungere le cellule tumorali che sono tradizionalmente difficili da colpire. I nostri ceppi di ZIKV-LAV si replicano anche nelle cellule tumorali cerebrali, rendendo questa una terapia vivente che può diffondersi e attaccare le cellule malate vicine”, ha affermato la dott.ssa Carla Bianca Luena Victorio, prima autrice dello studio e Senior Research Fellow presso il Programma di Ricerca sulla Biologia del Cancro e delle Cellule Staminali presso la Duke-NUS.
Il team ha determinato che i ceppi di ZIKV-LAV erano altamente efficaci nell’infettare le cellule tumorali, poiché questi virus si legano a proteine presenti in alte quantità solo nelle cellule tumorali e non in quelle sane. Dopo aver infettato una cellula tumorale, questi ceppi di virus ne sequestrano le risorse per riprodursi, uccidendo infine la cellula. Quando la membrana protettiva della cellula tumorale si rompe alla sua morte, rilascia il suo contenuto, incluso il progenie del virus che può infettare e uccidere le cellule tumorali vicine. Inoltre, alcune proteine cellulari rilasciate dalle cellule infette possono attivare una risposta immunitaria per inibire ulteriormente la crescita del tumore.
Attraverso i loro esperimenti, il team ha osservato che l’infezione da ceppi di ZIKV-LAV causava la morte dal 65 al 90 percento delle cellule tumorali del glioblastoma multiforme. Mentre i ceppi di ZIKV-LAV infettavano anche dal 9 al 20 percento delle cellule dei vasi sanguigni nel cervello, l’infezione non uccideva queste cellule sane. Al contrario, il ceppo originale del virus Zika uccideva fino al 50 percento delle cellule cerebrali sane.
I ricercatori hanno anche scoperto che i ceppi di ZIKV-LAV non erano in grado di riprodursi bene anche quando riuscivano a infettare le cellule sane. La quantità di virus misurata nelle cellule cerebrali sane infettate con ZIKV-LAV era solo da 0,36 a 9 volte superiore a quella precedente all’infezione. Al contrario, la quantità di virus nelle cellule tumorali cerebrali infettate con ZIKV-LAV era da 100 a un miliardo di volte superiore a quella precedente all’infezione. Questo dimostra ulteriormente che le condizioni nelle cellule tumorali sono significativamente più favorevoli alla riproduzione del virus rispetto alle cellule normali.
“Dal momento dell’epidemia di virus Zika nel 2016, comprensibilmente, c’è stata paura riguardo alla natura del virus e ai suoi effetti devastanti. Attraverso il nostro lavoro, speriamo di presentare il virus Zika sotto una nuova luce, evidenziando il suo potenziale per uccidere le cellule tumorali. Quando un virus vivo è attenuato, in modo tale da essere sicuro ed efficace per combattere le malattie infettive, può essere benefico per la salute umana, non solo come vaccino ma anche come potente agente eradicante il tumore”, ha affermato la professoressa assistente Ann-Marie Chacko del Programma di Ricerca sulla Biologia del Cancro e delle Cellule Staminali presso la Duke-NUS. È anche l’autrice senior dello studio.
Il gruppo della professoressa Chacko sta migliorando questi e altri ceppi del virus Zika per aumentare la loro potenza nell’uccidere non solo le cellule tumorali cerebrali, ma anche altri tipi di cellule tumorali, rendendoli più sicuri per l’uso nei pazienti. Stanno anche modificando il virus in modo che possa essere visualizzato in modo non invasivo dopo essere stato iniettato in un paziente. Questo consentirà ai medici di monitorare dove va il virus nel paziente e per quanto tempo è funzionale nel tumore.
A tal fine, il gruppo sta esplorando la commercializzazione dei loro ceppi di virus sia come vaccino contro il virus Zika che come trattamento per il tumore cerebrale e, potenzialmente, per altri tumori, come il cancro ovarico.
Il professor Patrick Tan, Senior Vice-Dean per la Ricerca presso la Duke-NUS, ha dichiarato: “Questo è un esempio eccellente di come diversi programmi di ricerca all’interno della Scuola si uniscano per sfruttare le loro varie competenze per far avanzare la conoscenza medica e migliorare la vita dei pazienti. Le preziose intuizioni del team potrebbero un giorno tradursi in una nuova opzione di trattamento per controllare la crescita del tumore o addirittura, offrire una cura per il cancro.”
