Os cientistas da Duke-NUS inovaram uma terapia contra o câncer usando o vírus Zika para matar seletivamente as células cancerígenas do cérebro, apresentando uma opção de tratamento esperançosa para pacientes com glioblastoma. Esta abordagem aproveita as estirpes do vírus Zika para atingir eficazmente as células tumorais, poupando ao mesmo tempo as células saudáveis, oferecendo potencialmente um novo caminho para o tratamento de tumores cerebrais agressivos com opções de tratamento atualmente limitadas.
Os cientistas descobriram que as cepas vacinais do vírus Zika erradicam as células tumorais cerebrais, poupando as saudáveis.
Cientistas da Duke-NUS Medical School (Duke-NUS) desenvolveram uma nova abordagem usando o Zika vírus para destruir as células cancerígenas do cérebro e inibir o crescimento do tumor, poupando as células saudáveis. Usando vacinas candidatas contra o zika vírus desenvolvidas na Duke-NUS, a equipe descobriu como essas cepas têm como alvo células de proliferação rápida em vez de células maduras – tornando-as uma opção ideal para atingir células cancerígenas de rápido crescimento no cérebro adulto.
Suas descobertas, publicadas no Revista de Medicina Translacionaloferecem potencialmente uma nova alternativa de tratamento para pacientes com câncer cerebral que atualmente apresentam um prognóstico ruim.
O glioblastoma multiforme é o câncer cerebral maligno mais comum, com mais de 300.000 pacientes diagnosticados anualmente em todo o mundo. As taxas de sobrevivência desses pacientes são baixas (cerca de 15 meses), principalmente devido à alta incidência de recorrência do tumor e às opções limitadas de tratamento. Para esses pacientes, a viroterapia oncolítica – ou a utilização de vírus modificados para infectar e matar células cancerígenas – pode resolver os actuais desafios terapêuticos.
A promessa do vírus Zika na viroterapia oncolítica
O vírus Zika é uma dessas opções no início do desenvolvimento. A equipe Duke-NUS usou cepas de vacina viva atenuada do vírus Zika (ZIKV-LAV), que são vírus “enfraquecidos” com capacidade limitada de infectar células saudáveis, mas ainda podem crescer rapidamente e se espalhar dentro de uma massa tumoral.
“Selecionamos o vírus Zika porque ele infecta naturalmente células que se multiplicam rapidamente no cérebro, permitindo-nos atingir células cancerígenas que são tradicionalmente difíceis de atingir. Nossas cepas ZIKV-LAV também se replicam em células cancerígenas cerebrais, tornando esta uma terapia viva que pode se espalhar e atacar células doentes vizinhas”, disse a Dra. Carla Bianca Luena Victorio, primeira autora do artigo e pesquisadora sênior do Cancer & Stem. Programa de Pesquisa em Biologia Celular na Duke-NUS.
Neurônios humanos cultivados infectados com ZIKV-LAV. Infecção em rosa e núcleos celulares em azul. Crédito: Faculdade de Medicina Duke-NUS
O Dr. Victorio e a equipa determinaram que as estirpes ZIKV-LAV eram altamente eficazes na infecção de células cancerígenas, uma vez que estes vírus se ligam a proteínas que estão presentes em níveis elevados apenas nas células cancerígenas e não nas células saudáveis. Ao infectar uma célula cancerosa, essas cepas de vírus sequestram os recursos da célula para se reproduzir, acabando por matá-la. À medida que a membrana protetora da célula cancerosa se rompe após a morte, ela libera seu conteúdo, incluindo a progênie do vírus que pode infectar e matar as células cancerígenas vizinhas. Além disso, algumas proteínas celulares liberadas pelas células infectadas podem ativar uma resposta imune para inibir ainda mais o crescimento do tumor.
Através de seus experimentos, a equipe observou que a infecção por cepas de ZIKV-LAV causou a morte de 65 a 90 por cento das células tumorais de glioblastoma multiforme. Embora as cepas ZIKV-LAV também tenham infectado 9 a 20 por cento das células dos vasos sanguíneos do cérebro, a infecção não matou essas células saudáveis. Em contraste, a cepa original do vírus Zika matou até 50% das células cerebrais saudáveis.
Os cientistas também descobriram que as cepas ZIKV-LAV não foram capazes de se reproduzir bem, mesmo quando conseguiram infectar células saudáveis. A quantidade de vírus medida em células cerebrais saudáveis infectadas com ZIKV-LAV foi apenas 0,36 a 9 vezes maior do que antes da infecção. Em contraste, a quantidade de vírus nas células cancerosas cerebrais infectadas com ZIKV-LAV foi de 100 a um bilhão de vezes maior do que antes da infecção. Isto ilustra ainda que as condições nas células cancerígenas são significativamente mais propícias à reprodução do vírus do que nas células normais.
Direções e aplicações futuras
“Desde o surto do vírus Zika em 2016, compreensivelmente, tem havido medo sobre a natureza do vírus e os seus efeitos devastadores. Através do nosso trabalho, esperamos apresentar o vírus Zika sob uma nova luz, destacando o seu potencial para matar células cancerígenas. Quando um vírus vivo é atenuado, de modo a ser seguro e eficaz no combate a doenças infecciosas, pode ser benéfico para a saúde humana – não apenas como vacina, mas também como um potente agente de erradicação de tumores”, disse a professora assistente Ann-Marie Chacko. do Programa de Pesquisa em Biologia de Câncer e Células-Tronco da Duke-NUS. Ela também é a autora sênior do artigo.
A partir da direita, a professora assistente Ann-Marie Chacko, o professor assistente Alfred Sun, a Dra. Carla Bianca Luena Victorio e o professor Ooi Eng Eong com uma cultura de suas cepas de vacina contra o zika. Crédito: Faculdade de Medicina Duke-NUS
As cepas de vírus vivos atenuados foram originalmente desenvolvidas como uma vacina pelo grupo do professor Ooi Eng Eong do Programa de Pesquisa de Doenças Infecciosas Emergentes da Duke-NUS. Como controle, as cepas do vírus também foram testadas em neurônios cerebrais ou células nervosas cultivadas a partir de células-tronco humanas pela equipe do professor assistente Alfred Sun do Programa de Pesquisa em Neurociências e Distúrbios Comportamentais em Duke-NUS. Isto fornece uma ferramenta de triagem confiável para avaliar a segurança e eficácia do uso do vírus como terapia em células humanas.
O grupo do professor assistente Chacko está melhorando essas e outras cepas do vírus Zika para aumentar sua potência em matar não apenas células cancerígenas cerebrais, mas também outros tipos de células cancerígenas, ao mesmo tempo que as torna mais seguras para uso em pacientes. Eles também estão modificando o vírus para que ele possa ser visualizado de forma não invasiva após ser injetado em um paciente. Isso permitirá que os médicos monitorem para onde o vírus vai no paciente e por quanto tempo ele permanece funcional no tumor.
Para este fim, o grupo está a explorar a comercialização das suas estirpes de vírus como vacina contra o zika e como tratamento para o cancro do cérebro e, potencialmente, outros cancros, como o cancro dos ovários.
O professor Patrick Tan, vice-reitor sênior de pesquisa da Duke-NUS, disse: “Este é um excelente exemplo de como diferentes programas de pesquisa dentro da escola se unem para aproveitar seus diversos conhecimentos para aprimorar o conhecimento médico e melhorar a vida dos pacientes. Os valiosos insights da equipe podem um dia se traduzir em uma nova opção de tratamento para controlar o crescimento do tumor ou até mesmo oferecer uma cura para o câncer.”
Reaproveitamento de cepas da vacina viva atenuada do vírus Zika (ZIKV-LAV) como vírus oncolíticos direcionados a células de glioblastoma multiforme humano Toh, Alfred Xuyang Sun, Eng Eong Ooi e Ann-Marie Chacko, 2 de fevereiro de 2024, Revista de Medicina Translacional.
DOI: 10.1186/s12967-024-04930-4
