I ricercatori hanno fatto luce sul perché un certo virus vegetale è così potente nel combattere il cancro‎.

 

Un virus vegetale che infetta i legumi, chiamato cowpea mosaic virus (la cowpea è il fagiolo con l’occhio, nome scientifico Vigna unguiculata) ha un potere speciale: quando iniettato in un tumore, innesca il sistema immunitario per curare il cancro, anche quello metastatico, e previene che si ripresenti.‎

‎Negli ultimi sette anni, i ricercatori dell’Università della California di San Diego e del Dartmouth College hanno studiato e testato il virus del fagiolo, sotto forma di nanoparticelle, come immunoterapia del cancro e hanno riportato risultati promettenti nei topi di laboratorio e nei cani da compagnia. Le sue prestazioni non hanno eguali con altre strategie di lotta contro il cancro che il team ha testato. Ma le ragioni esatte del suo successo sono rimaste un mistero.‎

‎In un nuovo ‎‎studio‎‎ pubblicato sulla rivista ‎‎Molecular Pharmaceutics‎‎, i ricercatori scoprono dettagli che spiegano perché il virus del fagiolo è eccezionalmente efficace contro il cancro.‎

‎Il lavoro è stato condotto da Nicole Steinmetz, professore di nanoingegneria presso la UC San Diego Jacobs School of Engineering, e Steven Fiering, professore di microbiologia e immunologia presso la Geisel School of Medicine di Dartmouth.

Steinmetz e Fiering sono co-fondatori di una startup biotecnologica che ha concesso in licenza la nanotecnologia del virus e sta lavorando per tradurla nella pratica clinica come immunoterapia.‎

‎”Questo studio aiuta a convalidare la nanoparticella del virus come il nostro candidato principale per l’immunoterapia”, ha detto Steinmetz, che funge anche da direttore del ‎‎Center for NanoImmunoEngineering‎‎ presso l’UC San Diego. “Ora abbiamo dati per spiegare perché è il candidato più potente”.‎

‎Fino ad ora, Steinmetz, Fiering e i loro team avevano un’idea generale di come funzionava il loro candidato principale. Le nanoparticelle del virus, che sono infettive nelle piante ma non nei mammiferi, vengono iniettate direttamente all’interno di un tumore per fungere da esca del sistema immunitario.

Le cellule immunitarie del corpo riconoscono le nanoparticelle del virus come agenti estranei e vengono attivate per attaccare. Quando le cellule immunitarie vedono che le nanoparticelle del virus sono all’interno di un tumore, attaccano le cellule cancerose.‎

‎La bellezza di questo approccio, ha osservato Steinmetz, è che non solo può attaccare un tumore specifico, ma lancia anche una risposta immunitaria sistemica contro qualsiasi tumore metastatico e futuro. I ricercatori lo hanno visto funzionare in modelli murini di melanoma, cancro ovarico, cancro al seno, cancro al colon e glioma. Hanno anche avuto successo nell’usarlo per trattare pazienti canini con melanoma, cancro al seno e sarcoma.‎

‎”Abbiamo dimostrato che funziona, e ora dobbiamo mostrare cosa lo rende così speciale da poter indurre questo tipo di risposta”, ha detto il primo autore Veronique Beiss, ex ricercatrice post-dottorato nel laboratorio di Steinmetz. “Questa è la lacuna di conoscenza che stiamo cercando di colmare”.‎

‎Per ottenere risposte, i ricercatori hanno confrontato il virus del fagiolo con altri due virus vegetali della stessa famiglia che hanno la stessa forma e dimensione. Un virus condivide una sequenza di RNA e una composizione proteica simili. L’altro, è simile solo nella struttura. “Abbiamo pensato che questi sarebbero stati ottimi confronti per vedere se questa potente efficacia antitumorale funziona in questa particolare famiglia di virus vegetali”, ha detto Steinmetz.

‎I ricercatori hanno creato immunoterapie di nanoparticelle a base di virus vegetali e le hanno iniettate nei tumori del melanoma dei topi. Ogni candidato immunoterapico è stato somministrato in tre dosi a 7 giorni di distanza. I topi trattati con le nanoparticelle del virus del fagiolo hanno avuto il più alto tasso di sopravvivenza e i tumori più piccoli, con la crescita del tumore essenzialmente in stallo quattro giorni dopo la seconda dose.‎

‎I ricercatori hanno quindi estratto le cellule immunitarie dalla milza e dai linfonodi dai topi trattati e li hanno analizzati. Hanno scoperto che i virus delle piante hanno tutti un guscio proteico che attiva i recettori che si trovano sulla superficie delle cellule immunitarie.

Ma ciò che è unico nel virus del fagiolo è che attiva un ulteriore recettore attraverso il suo RNA. L’attivazione di questo recettore aggiuntivo innesca più tipi di proteine pro-infiammatorie chiamate citochine, che aiutano a rafforzare la risposta anti-cancro del sistema immunitario. In altre parole, innescare una risposta infiammatoria più forte rende il sistema immunitario più attivo per cercare e sbarazzarsi dei tumori, ha spiegato Beiss.‎

‎L’analisi del team ha anche trovato un altro modo unico in cui il virus aumenta la risposta immunitaria. Quattro giorni dopo la seconda dose, i ricercatori hanno misurato alti livelli di citochine. E questi livelli sono rimasti alti per un lungo periodo di tempo.

“Non lo vediamo con gli altri due virus delle piante. I livelli di citochine raggiungono rapidamente il picco, poi scendono e se ne vanno”, ha detto Beiss. “Questa risposta immunitaria prolungata è un’altra differenza chiave che distingue il virus del fagiolo”.‎

‎”Le risposte che abbiamo scoperto hanno dato origine ad altre domande”, ha detto. “Come viene elaborata questa nanoparticella virale nella cellula? Cosa succede al suo RNA e alle sue proteine? Perché l’RNA del virus del fagiolo è riconosciuto ma non l’RNA di altri virus vegetali? Comprendere il viaggio dettagliato di questa particella attraverso la cellula e come si confronta con altre particelle ci aiuterà a capire cosa rende il virus unicamente efficace contro il cancro”.‎

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