Por qué cierto virus vegetal es tan poderoso para combatir el cáncer
Resumen gráfico. Crédito: Farmacia Molecular (2022). DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00058
Un virus vegetal que infecta las leguminosas, llamado virus del mosaico del caupí, tiene un poder especial que quizás no conocía: cuando se inyecta en un tumor, activa el sistema inmunitario para tratar el cáncer incluso cáncer metastásico y evita que se repita.
Durante los últimos siete años, los investigadores de la Universidad de California en San Diego y el Dartmouth College han estado estudiando y probando el virus del mosaico del caupí en forma de nanopartículas como inmunoterapia contra el cáncer y han obtenido resultados prometedores en ratones de laboratorio y perros de compañía. Su desempeño no ha sido igualado por otras estrategias de lucha contra el cáncer que el equipo ha probado. Pero las razones exactas de su éxito siguen siendo un misterio.
En un nuevo estudio publicado en la revista Molecular Pharmaceutics, los investigadores descubren detalles que explican por qué el virus del mosaico del caupí en particular es excepcionalmente eficaz contra el cáncer.
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El trabajo fue dirigido por Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería UC San Diego Jacobs, y Steven Fiering, profesor de microbiología e inmunología en la Escuela de Medicina Geisel en Dartmouth. Steinmetz y Fiering son cofundadores de una empresa emergente de biotecnología, llamada Mosaic ImmunoEngineering Inc., que obtuvo la licencia de la nanotecnología del virus del mosaico del caupí y está trabajando para trasladarla a la práctica clínica como inmunoterapia contra el cáncer.
«Este estudio ayuda a validar la nanopartícula del virus de la planta del mosaico del caupí como nuestro principal candidato para la inmunoterapia contra el cáncer», dijo Steinmetz, quien también se desempeña como director del Centro de Nanoingeniería en UC San Diego. «Ahora tenemos datos mecánicos para explicar por qué es el candidato más potente, lo que reduce aún más el riesgo de traducción clínica».
Hasta ahora, Steinmetz, Fiering y sus equipos tenían una idea general de cómo su candidato principal funcionó. Las nanopartículas del virus del mosaico del caupí, que son infecciosas en las plantas pero no en los mamíferos, se inyectan directamente dentro de un tumor para servir como cebo para el sistema inmunitario. Las células inmunitarias del cuerpo reconocen las nanopartículas del virus como agentes extraños y se activan para atacar. Cuando las células inmunitarias ven que las nanopartículas del virus están dentro de un tumor, van tras las células cancerosas.
La belleza de este enfoque, señaló Steinmetz, es que no solo se ocupa de ese tumor, sino también lanza una respuesta inmune sistémica contra cualquier tumor metastásico y futuro. Los investigadores lo han visto funcionar en modelos de ratón con melanoma, cáncer de ovario, cáncer de mama, cáncer de colon y glioma. También han tenido éxito al usarlo para tratar pacientes caninos con melanoma, cáncer de mama y sarcoma.
Lo que también es interesante es que el virus del mosaico del caupí ha funcionado mejor para desencadenar una respuesta inmunitaria anticancerígena en comparación con otros virus de plantas o partículas similares a virus que los investigadores han estudiado. «Hemos demostrado que funciona, y ahora necesitamos mostrar qué lo hace tan especial que puede inducir este tipo de respuesta», dijo la primera autora Veronique Beiss, ex investigadora postdoctoral en el laboratorio de Steinmetz. «Ese es el vacío de conocimiento que buscamos llenar».
Para obtener respuestas, los investigadores compararon el virus del mosaico del caupí con otros dos virus de plantas de la misma familia que tienen la misma forma y tamaño. Un virus, el virus del mosaico grave del caupí, comparte una secuencia de ARN y una composición de proteínas similares. El otro, el virus de la mancha anular del tabaco, es similar solo en estructura. «Pensamos que estas serían excelentes comparaciones para ver si esta potente eficacia antitumoral funciona en esta familia particular de virus de plantas», dijo Steinmetz. «Y podemos profundizar más comparándolos con parientes con y sin homología de secuencia».
Los investigadores crearon inmunoterapias de nanopartículas basadas en virus de plantas y las inyectaron en los tumores de melanoma de ratones. Cada candidato a inmunoterapia se administró en tres dosis con siete días de diferencia. Los ratones que recibieron las nanopartículas del virus del mosaico del caupí tuvieron la tasa de supervivencia más alta y los tumores más pequeños, y el crecimiento del tumor se detuvo esencialmente cuatro días después de la segunda dosis.
Luego, los investigadores extrajeron células inmunitarias del bazo y los ganglios linfáticos del ratones tratados y analizados. Descubrieron que todos los virus de las plantas tienen una cubierta de proteína que activa los receptores, llamados receptores tipo toll, que se encuentran en la superficie de las células inmunitarias. Pero lo que es único sobre el virus del mosaico del caupí es que activa un receptor similar al peaje adicional a través de su ARN. La activación de este receptor adicional desencadena más tipos de proteínas proinflamatorias llamadas citocinas, que ayudan a estimular la respuesta anticancerígena del sistema inmunitario. En otras palabras, desencadenar una respuesta inflamatoria más fuerte hace que el sistema inmunológico trabaje más para buscar y eliminar tumores, explicó Beiss.
El análisis del equipo también encontró otra forma única en que el virus del mosaico del caupí estimula el sistema inmunológico. respuesta. Cuatro días después de la segunda dosis, los investigadores midieron niveles altos de citocinas. Y estos niveles se mantuvieron altos durante un largo período de tiempo. «No vemos esto con los otros dos virus de plantas. Los niveles de citoquinas alcanzan su punto máximo rápidamente, luego bajan y desaparecen», dijo Beiss. «Esta respuesta inmunitaria prolongada es otra diferencia clave que distingue al virus del mosaico del caupí».
Si bien esto arroja luz sobre la potencia y eficacia superiores del virus del mosaico del caupí, Steinmetz reconoce que aún queda trabajo por hacer. «Las respuestas que hemos descubierto aquí han abierto más preguntas», dijo. «¿Cómo se procesa esta nanopartícula de virus en la célula? ¿Qué sucede con su ARN y proteínas? ¿Por qué se reconoce el ARN del virus del mosaico del caupí pero no el ARN de otros virus de plantas? Comprender el viaje detallado de esta partícula a través de la célula y cómo compararlo con otras partículas nos ayudará a determinar qué hace que el virus del mosaico del caupí sea excepcionalmente eficaz contra el cáncer».
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Los investigadores descubren cómo el virus del mosaico de la planta del caupí activa el sistema inmunitario contra el cáncer Más información: Veronique Beiss et al, El virus del mosaico del caupí supera a otros miembros de Secoviridae como vacuna in situ para Inmunoterapia del Cáncer, Farmacia Molecular (2022). DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00058 Información de la revista: Molecular Pharmaceutics
Proporcionado por la Universidad de California – San Diego Cita: ¿Por qué cierto virus vegetal es tan poderoso? en la lucha contra el cáncer (28 de abril de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-virus-powerful-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.