Wat is virotherapie?

Sommige virussen kunnen kanker doden, en wetenschappers weten dit al meer dan een eeuw. Het is echter pas in de afgelopen decennia dat de vooruitgang in genetische manipulatie ervoor heeft gezorgd dat virussen een levensvatbare kankertherapie zijn geworden. Nu werken onderzoekers over de hele wereld met deze kankerdodende bugs in de hoop dat de kankerbehandeling ooit viraal zal gaan..

De vroege dagen van virotherapie

Sommige virussen vallen liever kankerweefsel aan dan gezonde, en oncolytische virotherapie maakt hier gebruik van. Antikankervirussen doden niet alleen tumorcellen, maar waarschuwen ook het immuunsysteem van de gastheer voor de aanwezigheid van kanker.

"Ons immuunsysteem is in de loop van millennia geëvolueerd om pathogenen heel goed te herkennen - ze zijn niet geëvolueerd om tumoren zo goed te herkennen", zegt Dr. Antonio Chiocca, hoofd neurochirurg en voorzitter van de afdeling neurochirurgie in Brigham and Women's Hospital in Boston. . Chiocca bestudeert oncolytische virussen, of virussen die kankercellen infecteren en doden, die waarschijnlijk kunnen worden gebruikt bij de behandeling van hersenkanker.

"Het idee is heel eenvoudig om een ​​virale infectie in de tumor te plaatsen om het immuunsysteem te waarschuwen", zei hij. 'Maak het wakker met het feit dat daar een tumor is.'

Wetenschappers begonnen al aan het einde van de 19e eeuw te experimenteren met dit type immunotherapie, maar in de daaropvolgende 100 jaar raakte het veld in en uit de mode.

In de vroege jaren 1900 werd een chirurg genaamd William Coley beroemd vanwege zijn pogingen om kanker te bestrijden door patiënten bloot te stellen aan extracties van geïnfecteerd weefsel. Coley raakte verslaafd aan het concept nadat hij een man had ontmoet wiens kwaadaardige tumor verdorde in het gezicht van een ernstige bacteriële infectie, volgens een recensie in BMJ Postgraduate Medical Journal. Coley begon zijn patiënten te infecteren met een bacteriële redder - het erysipelas-virus - en ontwikkelde later een vaccin van twee gemodificeerde bacteriën.

"Coley's toxines", zoals het vaccin werd genoemd, werden een populaire behandeling voor veel soorten kanker en werkten door koorts, koude rillingen en ontstekingen bij de patiënt op te wekken. Volgens een recensie in het tijdschrift Molecular Therapy ondersteunden talloze casestudy's het idee dat infectieziekten kanker in remissie kunnen brengen of volledig kunnen elimineren. Maar met de opkomst van radiotherapie, chemotherapie en andere immunosuppressieve behandelingen, verloren opkomende virotherapieën zoals de toxines van Coley aan populariteit.

Een tweede uitbraak van virotherapie

De ontwikkeling van weefselkweeksystemen en knaagdierkankermodellen in de jaren 40 en 50 leidde tot een heropleving van onderzoek naar virotherapie, aldus een recensie in het tijdschrift Nature Biotechnology. Artsen infecteerden honderden kankerpatiënten in klinische onderzoeken, waardoor ze werden blootgesteld aan de bof, hepatitis en West-Nijl. Succes varieerde sterk tussen proeven. De tumoren van sommige patiënten gingen dramatisch achteruit en hun leven werd verlengd. Anderen bestreden de infectie te snel om er de vruchten van te plukken, terwijl weer andere patiënten tumorvrij tevoorschijn kwamen, maar later het slachtoffer werden van het virus zelf in plaats van hun kanker..

De jaren tachtig luidden het moderne tijdperk van oncolytische virotherapie in en sindsdien zijn de vooruitzichten van het veld opgekeken.

"Moleculaire virologie speelde een rol en mensen ontdekten dat bepaalde virussen beter zouden repliceren in kankercellen dan [in] hun normale tegenhangers", zegt Grant McFadden, de directeur van het Biodesign Center for Immunotherapy, Vaccines and Virotherapy aan de Arizona State University..

Wanneer cellen kanker worden, zegt hij, krijgen ze gevaarlijke eigenschappen ten koste van gunstige eigenschappen die in gezonde cellen worden aangetroffen.

"Kankercellen verliezen geleidelijk hun vermogen om zichzelf te beschermen tegen virale infecties", zei hij. 'Het is die' achilleshiel 'die oncolytische virussen uitbuiten.'

Met behulp van moderne genetische manipulatie streven onderzoekers er nu naar om het beste oncolytische virus te bouwen dat ze kunnen en vervolgens het virus te matchen met zijn kankerachtige archnemese.

Hindernissen om te verwijderen

Het gebied van virotherapie is de afgelopen decennia aanzienlijk vooruitgegaan, maar het onderzoek blijft moeilijk.

"De uitdaging is om het juiste virus te kiezen, te beslissen hoe het moet worden geactiveerd en hoe het moet worden afgeleverd", aldus McFadden. Sommige virotherapieën kunnen rechtstreeks in een tumorbed worden geïnjecteerd, waardoor de bevalling een fluitje van een cent wordt. Maar veel kankers zijn moeilijk te bereiken met een naald, of ze kunnen door het hele lichaam verspreid zijn. "Dit leveringsprobleem is een grote uitdaging", zei McFadden.

Oncolytische virussen hebben ook het potentieel om te veranderen in "weggelopen virussen" - virussen die zich aanpassen na toediening of recombineren met menselijke pathogenen die al in een patiënt aanwezig zijn en beginnen met het hevig infecteren van gezond weefsel. Onderzoekers blijven uitkijken naar deze weglopers, maar tot nu toe lijken oncolytische virussen veilig, zelfs bij immunosuppressieve patiënten en diermodellen, volgens een recensie uit 2014 gepubliceerd in het tijdschrift Cell Host Microbe..

Antikankervirussen kunnen nu worden ontwikkeld om selectief kankercellen aan te vallen, normaal weefsel te sparen, het immuunsysteem van de gastheer wakker te maken en immunosuppressie in de micro-omgeving van de tumor om te keren. Maar virotherapie is geen remedie op zich. Onderzoek suggereert dat virotherapieën dienen als aanvulling op chemotherapie, bestralingstherapie of immunotherapie.

"Over het algemeen was het meest veelbelovende behandelingsregime in klinische onderzoeken het combineren van virotherapie met een immuuncontrolepuntremmer," zei Chiocca. Checkpoint-remmers werken door tumoren kwetsbaar te maken voor aanvallen door het immuunsysteem, dus het koppelen van de behandeling aan een oncolytisch virus kan de doeltreffendheid ervan aanzienlijk verhogen.

De toekomst van kankerbehandeling

In 2005 bracht de Chinese State Food and Drug Administration - nu bekend als de Chinese Food and Drug Administration - de eerste oncolytische virotherapie op de markt. H101, in de handel bekend als Oncorine, is een genetisch gemodificeerd virus dat bij voorkeur tumorcellen aanvalt en wordt gebruikt om hoofd- en nekkanker te behandelen.

De melanoombehandeling T-VEC, gemaakt van een gemodificeerd herpesvirus, werd de eerste door de FDA goedgekeurde virotherapie in 2015 en werd het jaar daarop goedgekeurd in Australië en de Europese Unie..

Volgens een artikel dat dit jaar in het tijdschrift Nature Reviews Clinical Oncology is gepubliceerd, zijn er de afgelopen jaren steeds meer rapporten verschenen van veelbelovende kandidaten voor virotherapie..

Antikankervirussen kunnen nu worden gemaakt van ooit gevaarlijke menselijke virussen, zoals mazelen, of niet-pathogene virussen. Zelfs sommige virussen die specifiek zijn voor dieren, zijn afgetapt voor virotherapie. McFadden wil bijvoorbeeld een virus ontwikkelen dat het myxomavirus (MYXV) wordt genoemd en dat alleen bij konijnen voorkomt, voor therapeutisch gebruik bij mensen..

Terwijl ijverige wetenschappers op zoek zijn naar krachtige oncolytische virussen, lijkt het gebied van virotherapie voorbestemd om verder uit te breiden.

Aanvullende bronnen:

• Mazelen als kankerbestrijder, van Mayo Clinic
• Meer over virussen uit moleculaire celbiologie
• Wat is kanker? van het National Cancer Institute