Пресс-служба ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) сообщила о новых результатах, полученных по проекту, направленному на создание эффективных средств лечения опухолей головного мозга на основе вирусов. В данном случае речь идет о глиобластоме, а в качестве потенциального терапевтического агента был использован печально известный вирус Зика

Бактериальное сообщество человеческого организма, куда входит большое число дружественных нам видов, успешно изучается, однако понятия об аналогичном «вирусном сообществе» пока не существует. Вирусы, представляющие собой, по сути, простые мобильные наборы генетической информации, не имеют собственных систем для размножения, поэтому могут существовать лишь благодаря полноценным клеткам других организмов, зачастую приводя их к гибели. Хотя известно, что, к примеру, широко известные пикорнавирусы, вызывающие сезонные респираторные инфекции, встречаются и в кишечнике здоровых людей.

Неординарная и, прямо скажем, неочевидная идея лечить рак с помощью вирусов возникла практически сразу после открытия этих мельчайших созданий, и была основана на случайных наблюдениях за онкологическими больными, которые переболели вирусной инфекцией или перенесли вакцинацию. Оказалось, что в некоторых случаях состояние таких пациентов неожиданно значительно улучшалось, иногда отмечалась даже длительная ремиссия. Первые попытки подобного лечения были предприняты еще в первом десятилетии XX в. (для этого использовался ослабленный вакцинный препарат вируса бешенства), а в последующие годы ученые неоднократно возвращались к этой идее, используя для терапии рака непатогенные штаммы вирусов лихорадки Западного Нила, желтой лихорадки, аденовирусов и др.

В России исследования онколитических свойств вирусов связаны с именем М. К. Ворошиловой из Института полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР (Московская обл.). В 1960–1970-х гг. в институте были созданы живые энтеровирусные вакцины для профилактики сезонных вирусных заболеваний. В ряде случаев при вакцинации наблюдался положительный эффект в отношении злокачественных новообразований, вплоть до полного исчезновения первичной опухоли и метастазов. В ходе дальнейших исследований вакцинотерапию получили более полутора тысяч больных на поздних стадиях опухолевого процесса.

Тем не менее недостаток знаний о молекулярных механизмах развития опухоли и функционировании самих вирусов, технологические сложности с высококачественной очисткой вирусных препаратов и плохая предсказуемость результатов лечения привели к тому, что в 1980-х гг. работы с онколитическими вирусами были свернуты как в мире, так и в России, и возобновились лишь в конце прошлого века. Этому способствовало открытие механизмов противораковой активности вирусов, связанных с отключением в опухолевых клетках механизма апоптоза (клеточного самоубийства), который включается, чтобы воспрепятствовать заражению инфицированными клетками здоровых окружающих тканей.

Открытия в области молекулярных механизмов онкологических заболеваний позволили «конструировать» новые вирусные конструкции для избирательного уничтожения опухолевых клеток. В последние десятилетия онколитические вирусные препараты разрабатываются и начинают применяться во многих странах. В нашей стране подобными исследованиями активно занимаются ученые из Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» (пос. Кольцово, Новосибирская обл.) совместно с коллегами из научно-исследовательских организаций новосибирского Академгородка.

Все началось в 2010 г., когда Новосибирский государственный университет получил мегагрант, в рамках которого была создана и оборудована лаборатория микробиологии и вирусологии, в которой были получены и охарактеризованы первые кандидатные штаммы онколитических энтеровирусов, парамиксовирусов и ортопоксвирусов, в том числе вируса осповакцины, в течение десятилетий применявшегося в качестве живой вакцины от натуральной оспы. Позднее неформальному коллективу специалистов из НГУ, ГНЦ ВБ «Вектор» и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН удалось получить рекомбинантные штаммы вируса осповакцины с противораковыми свойствами, а также охарактеризовать онколитические штаммы парамиксовируса Сендай.

Генно-модифицированный штамм вируса осповакцины VVapoptin, созданный в ГНЦ ВБ «Вектор», имеет более высокий онколитический эффект по сравнению с исходным штаммом Л-ИВП. Эксперимент проводился на бестимусных лабораторных мышах, которым были привиты клетки эпидермоидной карциномы (в скобках указаны объемы опухолей в контроле и после лечения). По: (Нетесов, Чумаков, 2013)

Новое совместное исследование ученых из ГНЦ ВБ «Вектор» и ИЦиГ СО РАН направлено на создание вирусных онколитических препаратов против глиобластомы – одной из самых агрессивных форм опухоли головного мозга, в настоящее время практически не поддающейся лечению. Средняя продолжительность жизни пациентов, у которых диагностировали глиобластому, – менее года. Еще в 1990-е гг. эту опухоль пытались лечить модифицированным вирусом простого герпеса. А в 1999 г. в Journal of American Medical Association (JAMA) был описан случай (правда, единичный) излечения глиобластомы с помощью терапии вирусом болезни Ньюкастла.

Эти томограммы служат свидетельством одного из самых поразительных случаев излечения рака с помощью вирусной терапии. Больной – пятнадцатилетний подросток с глиобластомой, наиболее опасной и быстро развивающейся опухолью головного мозга. Лечение проводилось вирусом болезни Ньюкастла – опухоль занимала значительный объем головного мозга и никакое иное терапевтическое вмешательство было невозможным. По устному сообщению одного из авторов этой публикации, пациент на 2013 г. был жив и успешно работал. По: (Csataryand, Bakacs, 1999). Цит. по: (Нетесов, Чумаков, 2013)

Сейчас новосибирские исследователи начали испытания вируса Зика, получившего несколько лет назад широкую известность благодаря вспышке заболевания в Южной Америке. Этот вирус, открытый еще в 1948 г., долгое время считался неопасным. Впервые о лихорадке Зика заговорили в 2007 г., когда на островах Яп в Тихом океане заболело около 5 тыс. человек, которые, впрочем, успешно поправились. В начале 2013 г. еще более масштабная эпидемия охватила Французскую Полинезию, а год спустя случаи заболевания новой болезнью были отмечены на территории Бразилии. В то же время там резко увеличилось число новорожденных с отчетливыми признаками микроцефалии – недоразвитости головного мозга. Оказалось, что виновником этой патологии был вирус Зика, который поражает головной мозг эмбриона во время болезни будущей матери. Из-за выраженного нейротропизма этот вирус и был выбран на роль потенциального оружия для борьбы с опухолью мозга.

Эксперимент проводился на лабораторных мышах из SPF-вивария ИЦиГ СО РАН – уникального объекта научной инфраструктуры Новосибирского научного центра, где в жестко контролируемых условиях согласно международным правилам содержатся животные, свободные от патогенов, что является необходимым условием для проведения современных медико-биологических исследований.

Под кожу мышей были имплантированы клетки человеческой глиобластомы, а затем особям был введен вирус Зика. Результаты оказались обнадеживающими: вирус настолько замедлил рост опухолей, что через два месяца от начала эксперимента их объем был в десять раз меньше, чем у контрольных животных. При этом существенного ущерба здоровым тканям он не принес.

Эксперимент планируется повторить на опухолях, внедренных уже непосредственно в мозг животного. Если противораковое действие вируса подтвердится, можно будет приступать к разработке стратегии лечения опухолей головного мозга у человека. При этом речь ни в коем случае не идет о том, что человека будут заражать опасным вирусом: такой препарат будет содержать либо ослабленный штамм, либо безопасную генетически «отредактированную» версию. Так что вероятность заражения больного и окружающих будет сведена к нулю, а само лечение должно быть намного более щадящим, чем при традиционной химиотерапии.

Сами ученые уверены в перспективности такого подхода к лечению онкологических заболеваний, так как современная наука располагает всеми необходимыми инструментами, чтобы использовать онколитические свойства вирусов на благо нашему здоровью. И хотя сегодня применение вирусов в онкотерапии является скорее исключением, чем правилом, в сочетании с традиционными методами лечения они смогут служить дополнительным средством в системе комплексного воздействия на опухоль.

Фото: https://commons.wikimedia.org

– Этот вирус привлек внимание всего мира в 2016 году, во время подготовки к летним олимпийским играм в Бразилии. Тогда появились многочисленные новости о вспышке этого заболевания в Южной Америке, - рассказывает заведующий ЦКП «SPF-виварий» ФИЦ ИЦИГ СО РАН, к.б.н. Евгений Завьялов. – Был опубликован целый ряд статей, ему посвященных. Наибольшую опасность этот вирус представляет для еще не родившихся детей. У плода во время беременности вирус поражает головной мозг и приводит к инвалидности у рожденных детей. У взрослых людей болезнь протекает гораздо легче – чаще всего в форме легкой лихорадки, не требующей особого лечения.

Поскольку вирус Зика обладает выраженным нейротропизмом, ученые решили проверить, будет ли вирус Зика атаковать опухолевые клетки головного мозга так же, как и здоровые. Для этого лабораторным мышам сначала подсадили клетки человеческой глиобластомы, а затем ввели вирус Зика. Проведение столь сложного эксперимента стало возможным благодаря соседству двух уникальных научных объектов. Расположенный в ИЦиГ единственный в стране SPF-виварий позволяет создавать генетические модели лабораторных животных, отвечающие условиям таких экспериментов, а ГНЦ ВБ «Вектор» обладает большой коллекцией вирусов и специальными условиями для безопасной работы с ними.

Результаты первых экспериментов показали перспективность этого направления отметил один из ведущих участников проекта, старший научный сотрудник лаборатории генетики лабораторных животных ФИЦ ИЦИГ СО РАН, д.б.н. Иван Разумов:

– Мы увидели, что вирус атакует клетки опухоли и замедляет их рост, не нанося при этом сколь-нибудь существенного ущерба остальному организму. Первым мышам мы подсаживали клетки глиобластомы под кожу, в дальнейшем мы намерены повторить эксперимент уже на опухоли, внедренной в мозг. И если результаты подтвердятся – это откроет возможность для разработки терапевтической стратегии лечения опухолей головного мозга уже у человека.

Ученые подчеркивают, речь не идет о прямом инфицировании пациентов вирусом. Итоговый препарат, если речь дойдет до доклинических и клинических испытаний, будет содержать какую-то новую конструкцию не опасную для здорового человека как при вакцинации, например, это будет либо ослабленный штамм, либо вовсе генетически отредактированная версия вируса (которая сохранит лишь необходимые для лечения свойства). И в том, и в другом случае вероятность заражения окружающих будет сведена к нулю, а побочные эффекты для самого пациента окажутся намного более щадящими, чем при традиционной сейчас химиотерапии.

– Виротерапия – очень перспективное направление в современной медицине, - уверен Иван Разумов. – Рядом с нами живет масса вирусов, большинство из которых не представляет опасности для нашего организма, но может оказаться полезным в лечении разных заболеваний. И сегодня наука располагает необходимым набором инструментов, чтобы использовать свойства этих вирусов на благо людей.

Работа по созданию эффективного метода лечения глиобластомы на основе вируса Зика продолжается и в ближайшее время ученые намерены запустить новую серию экспериментов.

* Глиобластома – одна из самых агрессивных форм опухоли мозга, которая в настоящее время практически не поддается лечению (составляет до 52 % первичных опухолей мозга). Средняя продолжительность жизни пациентов, у которых диагностировали глиобластому – менее года.

** Вирус Зика – представитель рода Flavivirus, включающего 53 вида РНК-содержащих вирусов. Многие из них вызывают заболевания у человека: лихорадку денге, лихорадку Западного Нила и др. Вирус Зика был открыт в 1948 году и долгое время считался непатогенным для человека. Недавняя вспышка заболевания лихорадкой Зика в Бразилии и вызванные этим заболеванием случаи микроцефалии новорожденных, стимулировали его исследования.

Источник

Ссылка на статью