Virus vegetale-Immagine: illustrazione del virus del mosaico del fagiolo dall’occhio (CPMV, a sinistra), che ha potenti effetti antitumorali e del virus clorotico del fagiolo dall’occhio (CCMV, a destra), strettamente correlato, che non mostra effetti antitumorali. Crediti: Anthony Omole
Un virus vegetale che solitamente infetta i fagioli dall’occhio nero si sta rivelando molto promettente come immunoterapia contro il cancro potente e a basso costo. E i ricercatori stanno scoprendo il perché.
In uno studio pubblicato su Cell Biomaterials, un team guidato da ingegneri chimici e nanotecnologici dell’Università della California di San Diego ha esaminato più da vicino il modo in cui il virus del mosaico del fagiolo dall’occhio (CPMV), a differenza di altri virus vegetali, è particolarmente efficace nell’attivare il sistema immunitario dell’organismo affinché riconosca e attacchi le cellule tumorali.
Lo studio è intitolato “Analisi comparative per lo sviluppo di farmaci immunoterapici contro il cancro basati su virus vegetali “.
Negli studi preclinici, il CPMV ha dimostrato potenti effetti antitumorali in diversi modelli murini, così come in pazienti affetti da cancro. Quando iniettato direttamente nei tumori, il trattamento con CPMV recluta cellule immunitarie innate, come neutrofili, macrofagi e cellule natural killer, nel microambiente tumorale per distruggere le cellule tumorali.
Nel frattempo, attiva i linfociti B e T per stabilire una memoria antitumorale sistemica e duratura. Questo risveglio immunitario non solo aiuta a eliminare il tumore bersaglio, ma prepara anche il sistema immunitario a dare la caccia ai tumori metastatici in altre parti del corpo.
“È affascinante che il CPMV, ma non altri virus delle piante, stimoli una risposta antitumorale”, ha affermato Nicole Steinmetz, titolare della cattedra Leo e Trude Szilard presso il Dipartimento di ingegneria chimica e nanotecnologia della famiglia Aiiso Yufeng Li presso la Jacobs School of Engineering dell’UC San Diego e autrice corrispondente dello studio.
“Questo lavoro ci fornisce informazioni sul funzionamento così efficace del CPMV“, ha affermato Anthony Omole, primo autore dello studio e dottorando in ingegneria chimica e nanotecnologica nel laboratorio di Steinmetz. “Ciò che abbiamo scoperto di più entusiasmante è che, sebbene le cellule immunitarie umane non siano infettate dal CPMV, rispondono ad esso e vengono riprogrammate verso uno stato di attivazione, che alla fine le addestra a rilevare e sradicare le cellule cancerose“.
Una domanda chiave nel trasferimento del CPMV ai pazienti oncologici umani è stata: cosa rende questo virus vegetale così efficace nel combattere il cancro?
Per indagare, Omole, Steinmetz e i colleghi del Nanotechnology Characterization Laboratory del National Cancer Institute hanno effettuato un confronto affiancato del CPMV con il virus clorotico del fagiolo dall’occhio (CCMV), un virus vegetale strettamente correlato che non mostra effetti antitumorali quando somministrato per via intratumorale.
Entrambi i virus formano nanoparticelle di dimensioni simili e vengono assorbiti dalle cellule immunitarie umane a velocità simili. Tuttavia, una volta penetrati, i virus producono effetti diversi.
Il team ha scoperto che il CPMV stimola gli interferoni di tipo I, II e III, proteine con note proprietà antitumorali. “Questo è particolarmente interessante perché alcuni dei primi farmaci immunoterapici per il cancro erano interferoni ricombinanti”, ha osservato Omole. Nel frattempo, il CCMV stimola una serie di interleuchine pro-infiammatorie che non si traducono in un’efficace eliminazione del tumore.
Un’altra differenza risiede nel modo in cui gli RNA di questi virus vengono elaborati all’interno delle cellule di mammifero. Gli RNA del CPMV persistono più a lungo e vengono trasportati all’endolisosoma, dove attivano il recettore toll-like 7 (TLR7), un componente fondamentale nell’innesco delle risposte immunitarie antivirali e, soprattutto, antitumorali. Gli RNA del CCMV, invece, non riescono a raggiungere questo punto di attivazione.
Il CPMV offre anche un vantaggio unico come immunoterapia economicamente vantaggiosa. A differenza di molte altre terapie che richiedono una produzione complessa e costosa, il CPMV può essere prodotto utilizzando l’agricoltura molecolare. “Può essere coltivato nelle piante utilizzando luce solare, terreno e acqua”, ha affermato Omole.
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Il team sta lavorando per far avanzare il CPMV alle sperimentazioni cliniche.
“Il presente studio fornisce importanti spunti sul meccanismo d’azione del CPMV. Stiamo lavorando con impegno per i prossimi passi, al fine di garantire che venga selezionato il candidato principale più potente, in grado di raggiungere efficacia e sicurezza antitumorali“, ha affermato Steinmetz. “Questo è il momento e siamo pronti a portare questo lavoro fuori dai canoni estetici e verso le sperimentazioni cliniche“.
Fonte: Cell Biomaterials