Armi virali: virus oncolitici potenziati portano a una più efficace aggressione dei tumori.

Uno studio dell’università di Sidney presenta un nuovo modello di diffusione virale per massimizzare l’infezione delle cellule tumorali.

 

Da sempre nell’ambito delle biotecnologie i virus sono il nostro veicolo di geni preferito, un’arma del tutto simile a quelle create nella serie Resident Evil dalla Umbrella corporation, peccato che in questo caso non si tratta di creare dei super soldati, dare forza e vigore, ma di estirpare un pericoloso parassita tissutale, come un tumore.

 

Quante armi diverse sparano le stesse munizioni?

 

Il virus Progenitor fu il primo virus mutagenico mai scoperto e divenne la base dalla quale l’Umbrella Corporation iniziò la ricerca più fruttuosa, che durò per decenni, per la creazione della migliore arma bio-organica. Il virus Progenitor fu scoperto da Lord Edward Ashford, Lord Ozwell E. Spencer e il Dr. James Marcus durante uno dei loro viaggi in Africa, dopo aver scoperto l’esistenza di un fiore speciale chiamato Scala verso il Sole, che secondo le leggende era infettato da “un antico virus” in grado di donare forza e vigore ad alcune persone che se ne nutrivano, ma che causava la morte ad altre. Decisero, quindi, di raccoglierne un campione, ipotizzando che avesse delle proprietà speciali. Dopo aver individuato il fiore, la squadra di ricercatori assoldata da Spencer fu in grado di ricavare da esso il virus Progenitor, continuando ad approfondire gli studi sul virus negli anni seguenti. Dopo la sperimentazione da parte del Dr. James Marcus, i tre fondarono la Umbrella Corporation, con Spencer come il più interessato alla fondazione della compagnia, per nascondere le ricerche che speravano di portare avanti.

Il Dr. Marcus, comunque, era più interessato agli effetti che il virus avrebbe prodotto quando veniva esposto a diversi organismi; Spencer pianificava, invece, l’utilizzo del virus per le applicazioni militari, mentre Ashford cercava di portare, attraverso il virus Progenitor, progressi nello studio medico e scientifico. Classificato come un virus a RNA, il suo effetto sul codice genetico degli ospiti mammiferi, come l’uomo, era una rapida e incontrollabile mutazione, ma le mutazioni non erano sufficienti per produrre esperimenti efficaci.

Negli ospiti con una struttura genetica meno complessa dell’uomo, nello specifico animali non-mammiferi, come insetti e anfibi, spesso si manifestavano un incremento della aggressività e una crescita rapida.

In ogni caso, i risultati non erano adatti per i piani dell’Umbrella, dando come risultato soggetti non idonei e troppo scoordinati per essere usati come armi bio-organiche.

Noi invece abbiamo una guerra molto più dura e reale da combattere, quella contro la degenerazione dei nostri stessi tessuti, ossia contro i tumori.

 

Piccolo accenno su come funzionano le terapie oncolitiche virali

 

Da sempre siamo in possesso di specie virali particolarmente tropiche per certi tessuti, ossia, specie di virus tessutospecifiche per questa o quella specie di tessuto, che pur non disdegnando anche altri ha una particolare predilezione per un certo tipo cellulare.

Un esempio è Herpers simplex virus con tropismo per sia cellule neuronali che non, ma particolarmente ghiotte di epiteliali e neuronali.

Con essi tutte le famiglie di virus ricombinanti di derivazione HSV, ossia Herpes virus appunto.

Si tratta infatti di un’arma virologica analoga alla terapia genica quella di cui stiamo parlando, però che punta a colpire cellule specificamente tumorali.

Come facciamo a targettare solo ed esclusivamente quelle?

Semplice, modificando le molecole di riconoscimento delle particelle virali, che riusciranno a farsi endocitare solo da quelle specifiche cellule con ottima probabilità.

I virus infatti molto spesso sono dotati di un rivestimento detto envelope che non solo lo protegge da eventuali difese fisiologiche cellulari come nucleasi o miRNA e simili, ma possiede delle protuberanze detti peplomeri che fungono da arieti da sfondamento e pontili da attacco, infatti si associano ai recettori superficiali cellulari e permettono l’ingresso in quella specifica cellula.

Infatti quella cellula specifica aveva i recettori ad aspettare l’attacco della particella virale, se non li avesse avuti sarebbe stata immune al virus.

Ma come facciamo a distruggere la cellula con un virus?

Be la cellula tumorale ha subito dei processi di alterazione (minimo 8) che l’hanno trasformata in cancerosa.

Soprattutto sono state silenziate le vie biochimiche che in caso di alterazioni al genoma avrebbero portato la cellula ad un suicidio programmato ed un blocco della replicazione.

Il nostro virus inserirà nella cellula (spesso fanno per esempio questo) un gene con quel pathway che era stato spento, per far si che sia prodotta ex novo la proteina mancante.

In primis P53, che è un po’ il controllore generale di tutti i sistemi di regolazione, e che è sempre spenta quando ci sono neoplasie in corso.

Una volta che quel gene sarà nuovamente presente in forma attiva nella cellula si attiverà per reagire contro quei mutamenti rispetto allo stato fisiologico del genoma, contro cui il proprio “collega” non era riuscito a porre una risposta efficace.

La conseguenza sarà la normale apoptosi cellulare.

Il lavoro dell’università di Sidney

 

Le simulazioni del VCBM mostrano che ritardare l’infezione delle cellule tumorali, e quindi concedere più tempo alla diffusione del virus, può migliorare l’efficacia della viroterapia oncolitica. Il trattamento simulato riduce sensibilmente le dimensioni del tumore senza aumento della tossicità.

La comodità di questi trattamenti risiede nel fatto che non richiedono l’uso di sostanze tossiche come altre terapie antitumorali.

Il miglioramento della viroterapia oncolitica in questo modo consente un trattamento più efficace senza modificarne l’essenza fondamentale.

Sfortunatamente, infatti le particelle di virus decadono rapidamente all’interno del corpo, ostacolando in modo significativo la loro efficacia. In questo studio, le perturbazioni del trattamento che potrebbero superare gli ostacoli alla viroterapia oncolitica sono studiate attraverso lo sviluppo di un modello Voronoi basato su cellule (VCBM).

Il derivato VCBM cattura l’interazione tra un virus oncolitico e le cellule tumorali in un’impostazione bidimensionale utilizzando un modello basato su agenti, in cui i bordi delle cellule sono designati da una tassellatura Voronoi. Hanno studiato la sensibilità dell’efficacia del trattamento alla configurazione delle iniezioni di trattamento per diverse forme tumorali: circolare, rettangolare e irregolare.

Il modello prevede che iniezioni decentrate multiple migliorano l’efficacia del trattamento indipendentemente dalla forma del tumore.

Questo studio ha apportato non tanto una tecnologia nuova, quanto piuttosto un miglioramento nell’applicazione della tecnica.

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