Den mygsspredte Zika-virus, der er kendt for sine forbindelser til hjerneskade hos babyer, der er født til inficerede mødre, har potentialet til at målrette og ødelægge hjernekræft, har forskere fundet.
Ny forskning har afsløret, at Zika-virussen bryder ind i hjerneceller ved hjælp af en speciel molekylær nøgle, og forskere mener, at virussen kunne finjusteres, så den kun inficerer hjernecancerceller og efterlader raske celler uskadd.
Det aggressive hjernekræft glioblastom trosser ofte standard kræftbehandling, fordi sygdommen omdanner normale hjerneceller til stamceller. Mens typiske neuroner holder op med at dele sig efter så mange replikationer, kan stamceller reproducere på ubestemt tid og vokse en helt ny tumor fra bare en håndfuld celler. Patienter overlever typisk mindre end 20 måneder efter at have fået diagnosen glioblastom; selvom kræften kan tvinges til remission, vokser tumorer typisk igen og tager patientens liv inden for 12 måneder.
Men hvor standardbehandlinger mislykkes, kan Zika-virusen muligvis tilbyde en ny strategi for at udslette den dødbringende sygdom, ifølge et par undersøgelser, der blev offentliggjort 16. januar i tidsskrifterne Cell Reports og Cell Stem Cell.
"Selvom vi sandsynligvis bliver nødt til at ændre den normale Zika-virus for at gøre det mere sikkert at behandle hjernesvulster, kan vi muligvis også drage fordel af de mekanismer, som virussen bruger til at ødelægge celler for at forbedre måden vi behandler glioblastoma," seniorforfatter Dr. Jeremy Rich, direktør for neuro-onkologi og Brain Tumor Institute ved UC San Diego Health, sagde i en erklæring. (Rich og hans kolleger forfatter Cell Stem Cell-papiret.)
Når Zika-viruset inficerer udviklende fostre, bedøver viruset hjerneudviklingen ved at målrette neurale stamceller og dæmpe deres spredning. Rich og hans medforfattere spekulerede på, om virusets strategi kunne co-vælges for at skrumpe hjernetumorer. I en 2017-undersøgelse, der blev offentliggjort i The Journal of Experimental Medicine, satte teamet deres teori på prøve og fandt, at Zika-virussen faktisk foretrækker at inficere glioblastomastamceller i forhold til normale hjerneceller - i det mindste i petriskåle og musemodeller af sygdommen. Årsagen bag denne præference forblev et mysterium indtil nu.
For at lære, hvordan Zika bryder kræftcellernes membraner, scannede teamet virusens overflade efter integriner - receptorer, som vira ofte bruger til at låse sig fast på deres ofres celler og glide inde. Efter at have identificeret forskellige integriner på den virale overflade blokerede forskerne derefter hver med et protein. Derefter frigav de den modificerede virus i en labskål, der indeholder en blanding af normale hjernestamceller og kræftformede. Hvis et bestemt integrin hjalp Zika med at hacke sig ind i hjerneceller, bør blokering af receptoren stoppe den infektiøse virus i dens spor.
Gennem prøve og fejl lærte teamet, at et integrin kaldet αvβ5 fungerer som nøglen, der lader Zika komme ind i hjerneceller.
”Da vi blokerede for andre integriner, var der ingen forskel,” sagde Rich. "Men med αvβ5 blokerede det med et antistof næsten fuldstændigt virussens evne til at inficere hjernecancerstamceller og normale hjernestamceller."
I henhold til undersøgelsen består αvβ5 af to halvdele: αv og β5. Den første halvdel forekommer i overflod på hjernestamceller, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvordan virussen er rettet mod både sunde og kræftformede hjernestamceller. Sidste halvdel forekommer dog mest på kræftceller og gør tumorer mere aggressive, hvad angår hvor hurtigt de kan sprede sig.
Af denne grund kan glioblastomer være mere sårbare over for Zika-infektion end normale hjernestamceller. Holdet bekræftede ideen ved at injicere Zika i menneskelige hjerneorganoider - små modeller af den menneskelige hjerne, der er dyrket i en laboratoriefat. I mini-hjernerne inficerer virussen pålideligt kræftceller oftere end raske celler. Men uden en intakt αvβ5-receptor kunne virussen overhovedet ikke inficere cellerne.
Den anden undersøgelse, der blev offentliggjort i Cell Reports, bekræftede også, at αvβ5 giver Zika dets kræftknusende kræfter.
Ved hjælp af CRISPR-genredigeringsmetode slettede forskerne selektivt specifikke gener fra glioblastomastamceller og udsatte hver mutanttumor for Zika-viruset. Da de slettede genet, der indeholdt instruktioner til opbygning af αvβ5, kunne Zika ikke længere gribe fat i kræftcellerne. Opdagelsen "gjorde perfekt mening", fordi αvβ5 vises i så store mængder på neurale stamceller, virusets primære mål, seniorforfatter Tariq Rana, professor og chef for Division of Genetics i Department of Pediatrics ved UC San Diego School of Medicine og Moores Cancer Center, sagde det i erklæringen.
Med den viden om, at αvβ5 kan være en blød plet i aggressive glioblastomer, sigter forskerne nu mod genetisk modificering af Zika-viruset for at målrette kræft, mens de sparer sunde celler.
Andre dødbringende vira kan også tjene som våben mod hjernekræft. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2018 i The New England Journal of Medicine, behandlede forskere glioblastomapatienter med et genetisk modificeret poliovirus og fandt, at mere end 20% forblev i live tre år senere, sammenlignet med 4 procent af patienterne, der modtog en standardbehandling, Live Videnskab rapporteret på det tidspunkt. Efterhånden som viroterapi fortsætter med at vokse, kan en gang-dødbringende sygdom vise sig at være magtfulde våben i kampen mod kræft.
