Имунният отговор, предизвикан от растителен вирус, ефективно унищожава раковите клетки

Вирус, който често заразява черноокия грах, показва огромен потенциал като евтина, мощна имунотерапия срещу рак - и учените разкриват защо.

В проучване, публикувано в Cell Biomaterials, екип, ръководен от експерти по химия и наноинженерство от Калифорнийския университет в Сан Диего, разгледа по-подробно защо вирусът на мозайката на вигната (CPMV) - за разлика от други растителни вируси - е уникално ефективен при активиране на имунната система за разпознаване и унищожаване на раковите клетки.

Изследването е озаглавено: „Сравнителен анализ на растителни вируси за разработване на противоракови имунотерапевтични лекарства“ и е публикувано в списанието Cells Biomaterials.

Противотуморен ефект на CPMV

В предклинични проучвания, CPMV е демонстрирал мощна противотуморна активност при различни модели на мишки, както и при кучета с рак. Когато се прилага директно в тумори, CPMV привлича вродени имунни клетки - като неутрофили, макрофаги и естествени клетки убийци - в туморната микросреда, за да унищожи туморните клетки.

Това активира В-клетките и Т-клетките, създавайки системна и дългосрочна имунна памет. Това „рестартиране“ на имунната система не само помага за унищожаването на целевия тумор, но и подготвя тялото да търси и елиминира метастази в други части на тялото.

„Поразително е, че именно CPMV, а не други растителни вируси, предизвиква противотуморен отговор“, казва Никол Щайнмец, която е ръководител на катедрата „Лео и Труде Сцилард“ в Инженерното училище „Джейкъбс“ и катедрата по химическо и наноинженерно инженерство в Калифорнийския университет в Сан Диего и водещ автор на изследването.

„Това проучване ни дава представа защо CPMV работи толкова ефективно“, добави първият автор Антъни Омоле, докторант в лабораторията на Щайнмец.

„Най-вълнуващото беше, че въпреки че CPMV не заразява човешките имунни клетки, те все пак реагират на него и се препрограмират в активно състояние, което в крайна сметка ги обучава да идентифицират и унищожават раковите клетки.“

Каква е тайната на CPMV?

Ключовият въпрос при прилагането на CPMV в лечението на рак при хора е: Какво прави този растителен вирус толкова ефективен в борбата с рака?

За да разберат, Омоле, Щайнмец и техните колеги от Националната лаборатория за характеризиране на нанотехнологиите към Националния институт по рака (NCI) сравниха CPMV с вируса на хлоротичната мозайка на вигната (CCMV), тясно свързан растителен вирус, който няма противотуморна активност, когато се инжектира в тумори.

И двата вируса имат частици с подобен размер и се абсорбират от човешките имунни клетки с еднаква скорост. Вътре в клетката обаче реакциите са различни.

По какво работи CPMV различно?

• CPMV стимулира интерферони тип I, II и III, протеини с добре известни противоракови свойства.

  „Това е особено интересно, защото първите лекарства за имунотерапия на рак са били рекомбинантни интерферони“, отбеляза Омоле.

• CCMV, от друга страна, активира провъзпалителни интерлевкини, които не водят до ефективно убиване на тумора.

Вирусите също се обработват по различен начин вътре в клетките на бозайниците:

• CPMV РНК персистира по-дълго и навлиза в ендолизозомата, където активира Toll-like рецептор 7 (TLR7), ключов елемент за задействане на антивирусния и противотуморния имунен отговор;
• CCMV РНК не достига тази точка на активиране и съответно не задейства необходимите имунни механизми.

Предимство в производството

Допълнително предимство на CPMV е, че може да бъде нискобюджетен имунотерапевтичен препарат. За разлика от много съвременни лекарства, които изискват сложно и скъпо производство, CPMV може да се отглежда чрез молекулярно земеделие.

„Може да се отглежда в растения, използващи само слънчева светлина, почва и вода“, каза Омоле.

Следващи стъпки: клинични изпитвания

Екипът работи за преминаване на CPMV към клинични изпитвания.

„Това проучване предоставя важна информация за механизма на действие на CPMV. Сега активно се подготвяме за следващите стъпки, за да изберем най-ефективния кандидат, който осигурява както противотуморен ефект, така и безопасност“, каза Щайнмец.

„Сега е моментът. Готови сме да преминем от лабораторни изследвания към клинични изпитвания.“