Il virus dell’herpes labiale come arma per combattere il cancro

I virus non sono solo dannosi per animali ed esseri umani, ma possono anche proteggere i propri ospiti: un'equipe di ricercatori è riuscita a modificare geneticamente il virus dell'herpes simplex di tipo 1, che provoca dolorosi herpes labiali, in modo tale da poter essere utilizzato nella lotta contro il cancro
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I virus hanno una struttura semplice: sono costituiti da una piccola quantità di materiale genetico avvolto da proteine ​​e lipidi. Misurando solo da 20 a 200 nanometri, possono essere rilevati solo con un microscopio elettronico. Eppure la loro capacità di dirottare le cellule viventi e sfruttarle per la moltiplicazione è ciò che rende i virus unici. Spesso distruggono le loro cellule ospiti nel processo, ed è allora che gli animali e gli esseri umani si ammalano. Ma, a ben pensarci, questo meccanismo può anche aiutare gli ospiti a restare sani. La prof.ssa Susanne Bailer e il suo team al Fraunhofer IGB di Stoccarda sono riusciti a modificare geneticamente il virus dell’herpes simplex di tipo 1 in un tale modo che possa essere usato come un’arma efficace contro le cellule tumorali.

Fermare i geni che causano malattie nelle loro tracce

Il virus dell’herpes è noto per le vesciche dolorose e antiestetiche che provoca sulle labbra. Tuttavia, i virus dell’herpes possono anche indurre l’encefalite, specialmente in individui con un sistema immunitario indebolito. La prof.ssa Bailer, che dirige l’unità di innovazione Tecnologie basate sui virus presso Fraunhofer IGB, ha compiuto una vera impresa: è riuscita a disattivare i geni del virus che causano la malattia, rendendolo così adatto al trattamento. Il materiale genetico del virus dell’herpes è costituito da DNA, non RNA come nel caso del coronavirus SARS-CoV-2, ad esempio. “Il genoma del DNA è molto più grande del genoma dell’RNA, il che significa che numerosi geni aggiuntivi possono essere ospitati lì. Quindi, quando stiamo cercando di riprogrammare il virus, abbiamo molti geni a nostra disposizione“, spiega il Prof. Bailer, che si occupa di ricerca sui virus dell’herpes da 20 anni.

Un ulteriore vantaggio qui è che le tecnologie di base che possono essere utilizzate per modificare geneticamente i virus dell’herpes esistono già. Sostenuto dallo sviluppo del vaccino contro il COVID-19, negli ultimi anni sono stati compiuti progressi significativi in ​​questo campo di ricerca. Il vaccino AstraZeneca si basa sugli adenovirus, che causano il raffreddore negli scimpanzé ma sono innocui per l’uomo. I virus modificati trasmettono le informazioni necessarie per sviluppare gli antigeni del vaccino nelle cellule umane, a quel punto si formano gli anticorpi specifici per SARS-CoV-2. Nel complesso, il prof. Bailer ritiene che il successo di AstraZeneca abbia rafforzato la ricerca sui virus geneticamente modificati e dissipato in gran parte le preoccupazioni precedenti.

A scopo sperimentale, il virus programmabile dell’herpes simplex viene propagato in colture cellulari in un’incubatrice. Credit: Fraunhofer IGB

Viroterapia oncolitica per stimolare le difese immunitarie dell’organismo

La prof.ssa Bailer e il suo team sono riusciti a migliorare i metodi di ingegneria genetica utilizzati per manipolare i virus dell’herpes, consentendo loro di incorporare un controllo del bersaglio. “Questo assicura che i nostri virus entrino nelle cellule cancerose quando li iniettiamo direttamente nel tumore, piuttosto che in quelli sani. Quindi si moltiplicano e fanno scoppiare le cellule”. Questo processo rilascia marcatori tumorali che consentono al sistema immunitario del corpo di combattere il cancro. “Inoltre, attiviamo la risposta immunitaria con proteine ​​specifiche che i nostri virus rilasciano quando si riproducono. Il sistema immunitario quindi riconosce le cellule tumorali e le elimina”. Il Prof. Bailer spera anche di utilizzare questo processo per combattere le metastasi non rilevate al di fuori del sito del tumore. “Il sistema immunitario è l’arma più potente che abbiamo per combattere il cancro. Utilizzando il nostro virus e i marcatori tumorali rilasciati, miriamo a stimolare il sistema immunitario in modo mirato in modo che il corpo possa sostanzialmente curarsi da solo”.

Prime storie di successo nella lotta contro il cancro ai polmoni

I test preclinici iniziali utilizzando quello che viene definito virus oncolitico sono stati effettuati dal team Fraunhofer IGB nell’ambito del progetto TheraVision, in collaborazione con il Fraunhofer Institutes for Cell Therapy and Immunology IZI, for Toxicology and Ex-perimental Medicine ITEM, e per la ricerca sui silicati ISC. I ricercatori hanno progettato il virus in modo specifico per l’uso nel trattamento del cancro del polmone non a piccole cellule. Il tasso di mortalità per questo tipo di cancro è alto. Solo il 22% di tutti i pazienti di sesso femminile e il 17% di tutti i pazienti di sesso maschile sopravvivono ai primi cinque anni dopo una diagnosi di cancro ai polmoni e la prognosi è ancora peggiore per il carcinoma non a piccole cellule a causa della sua metastasi precoce.

Formazione di placche di cellule di colture cellulari da parte di un virus herpes simplex fluorescente verde ingegnerizzato 1. Quando un singolo virus si moltiplica, si forma localmente un sito di lisi (placca) che brilla ai bordi a causa delle cellule che sono ancora vive. Credit: Fraunhofer IGB

L’immunoterapia virale potrebbe anche rivelarsi efficace contro le metastasi

I risultati degli studi sono promettenti. Le cellule tumorali sono state eliminate con successo e l’immunoterapia virale può essere efficace anche contro le metastasi. “Dobbiamo esplorare ulteriormente questo aspetto“, afferma il Prof. Bailer. È ancora troppo presto per le sperimentazioni cliniche. Tuttavia, le prospettive a questo proposito sono buone, perché il virus dell’herpes simplex ha un altro vantaggio decisivo rispetto ad altri virus: possiamo premere un “pulsante di arresto di emergenza“. Se si verificano effetti collaterali imprevisti durante il trattamento di malati di cancro indeboliti, esiste un modo affidabile per fermare il processo di moltiplicazione virale utilizzando un farmaco antivirale estremamente efficace che è stato provato e testato per quasi 50 anni. Tuttavia, saranno necessari ulteriori studi prima che possa essere utilizzato in ambito clinico: “Dobbiamo comprendere meglio i meccanismi d’azione per sbloccare il pieno potenziale dell’immunoterapia virale. In ogni caso, ora abbiamo sviluppato una tecnologia di piattaforma virale che può essere utilizzata per altri tipi di tumori in futuro”.

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