211service.com
Een virale aanval op hersentumoren
Dit jaar zullen volgens het National Cancer Institute meer dan 21.000 mensen worden gediagnosticeerd met een vorm van hersenkanker. Hoewel goedaardige vormen relatief gemakkelijk te behandelen zijn, vereisen kwaadaardige tumoren een combinatie van chirurgie, chemotherapie en bestraling. Zelfs dan kunnen tumorcellen diep blijven zitten, zich vermenigvuldigen en zich snel verspreiden door gezond hersenweefsel.
Een virale weergave: Onderzoekers van Yale University hebben een virus (groen) genetisch gemanipuleerd dat specifiek hersentumoren bij muizen aanvalt (rood). Het virus doodt de primaire tumormassa's (B) en migrerende tumorcellen (E), terwijl gezond weefsel intact blijft.
Nu hebben onderzoekers van de Yale University ontdekt dat een virus dat tot dezelfde familie behoort als hondsdolheid, effectief een agressieve vorm van menselijke hersenkanker bij muizen doodt. Met behulp van time-lapse laserbeeldvorming zag het team hoe het vesiculaire stomatitisvirus (VSV) zich snel thuisvoelde in hersentumoren, waarbij selectief kankercellen op zijn pad werden gedood, terwijl gezond weefsel intact bleef. Bovendien, Anthony Van den Pol , hoofdonderzoeker en hoogleraar neurochirurgie en neurobiologie aan Yale, zegt dat VSV in staat is zichzelf te repliceren en secundaire verdedigingslinies te produceren.
Een uitzaaiende tumor is redelijk mobiel en een chirurgisch mes kan niet alle cellen uit, zegt Van den Pol. Een virus kan dat misschien doen, omdat een virus een tumorcel doodt, het zich ook kan vermenigvuldigen, en je zou kunnen eindigen met een therapie die zichzelf versterkt.
In de afgelopen jaren hebben wetenschappers gekeken naar virussen als potentiële bondgenoten in de strijd tegen kanker. Onderzoekers van de Mayo Clinic ontwikkelen het mazelenvirus om multipel myeloom, een kanker van het beenmerg, te bestrijden. En hoewel verschillende groepen beperkte resultaten hebben gezien na het rechtstreeks injecteren van herpes- en polio-gerelateerde virussen in hersentumoren bij muizen, wilde Van den Pol een effectievere kankerdodende stam vinden.
Zijn zoektocht naar een viruskandidaat begon zes jaar geleden, toen hij en zijn collega's het effect van verschillende virussen op hersentumoren in kweek testten. Herhaaldelijk kwam VSV als beste uit de bus. Het team heeft het virus vele generaties lang laten groeien en isoleerde stammen die kankercellen snel infecteerden terwijl ze een langzaam effect hadden op gezonde cellen. De onderzoekers hebben onlangs de meest effectieve soort door een aantal tests in levende muizen laten lopen, en ze hebben hun resultaten gepubliceerd in een recent nummer van de Journal of Neuroscience .
In zijn experiment transplanteerde het team glioblastoma - de meest voorkomende en agressieve vorm van menselijke hersenkanker - in de hersenen van muizen. Voorafgaand aan de transplantatie hebben onderzoekers de tumorcellen genetisch gemanipuleerd om een rode marker tot expressie te brengen, die, eenmaal in de hersenen, zou verschijnen in lasermicroscopiescans. Evenzo bracht Van den Pol een groene marker in VSV-cellen en injecteerde het virus intraveneus via de staart. Binnen een paar dagen zagen onderzoekers dat het groene virus zijn weg naar de hersenen vond en selectief rode tumormassa's en individuele tumorcellen infiltreerde, terwijl normale cellen werden vermeden. Van den Pol zegt dat als het virus tumoren infecteert, kankercellen groen beginnen te worden en opzwellen tot ze uiteindelijk barsten.
Het is als een ballon, zegt Van den Pol. Als je er lucht in blijft blazen, explodeert het. Het karkas is er nog, maar het is geen ballon meer. En dit zijn in feite dode cellen, die niet meer kunnen delen of als intacte cellen kunnen overleven.
Waarom VSV zo'n effectieve tumordoder is, is nog niet duidelijk, al heeft Van den Pol meerdere theorieën. Een mogelijke verklaring kan betrekking hebben op het zwakke vasculaire systeem van een tumor. Vaten die bloed aan tumoren leveren, zijn meestal lek, waardoor een virus dat door de bloedbaan reist, een anders ondoordringbare barrière in de hersenen kan passeren, rechtstreeks in een tumor.
Van den Pol zegt dat VSV zich mogelijk ook op kankercellen richt vanwege inherente defecten in het immuunsysteem van een tumor. Normaal gesproken lanceren normale cellen in aanwezigheid van een virus een immuunrespons door interferon te produceren, eiwitten die virale infectie in gezonde cellen voorkomen. Tumoren missen zulke sterke virale afweer, waardoor ze een gemakkelijk doelwit zijn voor virussen.
Er zijn verschillende overwegingen waarmee het team te maken zal krijgen voordat het overgaat op klinische proeven. In zijn tests observeerde het team gedurende een paar dagen levende scans van het virus voordat de dieren werden opgeofferd voor nader onderzoek. Het valt nog te bezien hoe het virus over een langere tijdspanne op de hersenen zal werken.
Bovendien gebruikten de onderzoekers immuungecompromitteerde muizen. Hoewel deze muizen nog steeds in staat zijn om interferon te produceren als een lokale cellulaire verdediging, hebben ze een verzwakt systemisch immuunsysteem - een systeem dat niet in staat is om B- en T-cellen te produceren die anders virussen zouden vernietigen. Van den Pol legt uit dat een dergelijk verzwakt systeem het team in staat stelde om getransplanteerde menselijke tumoren in muizen in te brengen zonder dat ze werden afgestoten. Om het virus echter als een effectieve therapie te testen, moet het team ervoor zorgen dat een normaal immuunsysteem het virus niet uitroeit voordat het de kans krijgt om op tumoren in te werken.
Wat meestal gebeurt met de meeste van deze tests, is dat je een mooi diermodel hebt waarbij het virus zich door de tumor verspreidt, zegt Samuel Rabkin , associate viroloog op de afdeling neurochirurgie van het Massachusetts General Hospital. In meer realistische modellen kan de gastheer een reactie op het virus hebben die het effect beperkt.