Ang immune response na na-trigger ng virus ng halaman ay epektibong sumisira sa mga selula ng kanser

Ang isang virus na karaniwang nakakahawa sa black-eyed peas ay nagpapakita ng malaking potensyal bilang mura, makapangyarihang immunotherapy laban sa cancer - at inihayag ng mga siyentipiko kung bakit.

Sa isang pag-aaral na inilathala sa Cell Biomaterials, isang pangkat na pinamumunuan ng mga eksperto sa kemikal at nanoengineering sa Unibersidad ng California, San Diego, ang mas malapit na tumingin sa kung bakit ang cowpea mosaic virus (CPMV) - hindi tulad ng iba pang mga virus ng halaman - ay natatanging epektibo sa pag-activate ng immune system upang makilala at sirain ang mga selula ng kanser.

Ang pag-aaral ay pinamagatang: "Comparative Analysis of Plant Viruses for the Development of Anticancer Immunotherapeutic Drugs" at na-publish sa journal na Cells Biomaterials.

Antitumor effect ng CPMV

Sa mga preclinical na pag-aaral, ang CPMV ay nagpakita ng malakas na aktibidad na antitumor sa iba't ibang mga modelo ng mouse pati na rin sa mga aso na may kanser. Kapag direktang ibinibigay sa mga tumor, kinukuha ng CPMV ang mga likas na immune cell — gaya ng mga neutrophil, macrophage, at natural na mga killer cell — sa tumor microenvironment upang sirain ang mga selula ng tumor.

Ina-activate nito ang mga B cells at T cells, na lumilikha ng systemic at pangmatagalang immune memory. Ang "reboot" na ito ng immune system ay hindi lamang nakakatulong na sirain ang target na tumor, ngunit pinapalakas din ang katawan upang hanapin at alisin ang mga metastases sa ibang bahagi ng katawan.

"Nakakapansin na CPMV, at hindi iba pang mga virus ng halaman, ang nag-trigger ng tugon sa antitumor," sabi ni Nicole Steinmetz, na may hawak ng Leo at Trude Szilard Chair sa Jacobs School of Engineering at ng Department of Chemical at Nanoengineering sa UC San Diego at nangungunang may-akda ng pag-aaral.

"Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay sa amin ng insight kung bakit epektibong gumagana ang CPMV," idinagdag ng unang may-akda na si Anthony Omole, isang nagtapos na estudyante sa lab ni Steinmetz.

"Ang pinaka-kapana-panabik na bagay ay na kahit na ang CPMV ay hindi nakakahawa ng mga immune cell ng tao, tumutugon pa rin sila dito at nagiging reprogrammed sa isang aktibong estado, na sa huli ay nagsasanay sa kanila na kilalanin at sirain ang mga selula ng kanser."

Ano ang sikreto ng CPMV?

Ang pangunahing tanong sa pagsasalin ng CPMV sa paggamot sa kanser sa tao ay: Ano ang dahilan ng pagiging epektibo ng halamang virus na ito sa paglaban sa kanser?

Upang malaman, inihambing nina Omole, Steinmetz, at ng kanilang mga kasamahan sa National Cancer Institute's (NCI) National Nanotechnology Characterization Laboratory ang CPMV sa cowpea chlorotic spot mosaic virus (CCMV), isang malapit na nauugnay na virus ng halaman na walang aktibidad na antitumor kapag na-inject sa mga tumor.

Ang parehong mga virus ay may magkatulad na laki ng mga particle at kinukuha ng mga immune cell ng tao sa parehong bilis. Gayunpaman, sa loob ng cell, iba ang mga reaksyon.

Paano gumagana ang CPMV nang naiiba?

• Pinasisigla ng CPMV ang mga uri ng interferon I, II at III, mga protina na may mga kilalang katangian ng anti-cancer.

  "Ito ay partikular na kawili-wili dahil ang unang cancer immunotherapy na gamot ay mga recombinant interferon," sabi ni Omole.

• Ang CCMV, sa kabilang banda, ay nagpapagana ng mga proinflammatory interleukin, na hindi humahantong sa epektibong pagpatay sa tumor.

Ang mga virus ay pinoproseso din sa ibang paraan sa loob ng mga selula ng mammalian:

• Ang CPMV RNA ay nagpapatuloy nang mas matagal at pumapasok sa endolysosome, kung saan pinapagana nito ang toll-like receptor 7 (TLR7), isang mahalagang elemento sa pag-trigger ng antiviral at antitumor immune response;
• Ang CCMV RNA ay hindi umabot sa punto ng pag-activate na ito at, nang naaayon, ay hindi nag-trigger ng mga kinakailangang mekanismo ng immune.

Kalamangan sa produksyon

Ang isang karagdagang bentahe ng CPMV ay maaari itong maging isang murang immunotherapeutic. Hindi tulad ng maraming kasalukuyang gamot na nangangailangan ng masalimuot at mahal na produksyon, ang CPMV ay maaaring palaguin gamit ang molecular farming.

"Maaari itong lumaki sa mga halaman gamit lamang ang sikat ng araw, lupa at tubig," sabi ni Omole.

Mga susunod na hakbang: mga klinikal na pagsubok

Nagsusumikap ang team na ilipat ang CPMV sa mga klinikal na pagsubok.

"Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng mahalagang pananaw sa mekanismo ng pagkilos ng CPMV. Aktibo na kaming naghahanda para sa mga susunod na hakbang upang piliin ang pinakaepektibong kandidato na nagbibigay ng parehong antitumor effect at kaligtasan," sabi ni Steinmetz.

"Ngayon na ang oras. Handa kaming lumipat mula sa pananaliksik sa laboratoryo patungo sa mga klinikal na pagsubok."