Virus Zika come potenziale trattamento per i tumori cerebrali infantili

I tumori cerebrali infantili, soprattutto quelli maligni come il medulloblastoma e l'ATRT, sono un grosso problema. Sono i tumori solidi più comuni nei bambini e spesso portano a seri problemi di salute e persino alla morte. I trattamenti attuali sono piuttosto duri e possono lasciare i pazienti con problemi duraturi, rendendo la vita difficile anche per chi sopravvive. C'è davvero bisogno di terapie meno pesanti e più precise, soprattutto quelle che possono far combattere il sistema immunitario contro il tumore.

Un approccio interessante è l'uso dei virus oncolitici (OV). Questi sono virus che possono colpire e uccidere specificamente le Cellule tumorali, riducendo la necessità di elevate dosi di chemioterapia e radiazioni – entrambe cose poco piacevoli. Questi virus funzionano in due modi principali: distruggono direttamente le cellule tumorali infette e attivano il sistema immunitario per combattere il tumore.

#La sfida dei tumori aggressivi

Molti tumori infantili, incluso il medulloblastoma e l'ATRT, hanno quelle che chiamiamo "cellule staminali tumorali". Questi piccoli problemi contribuiscono alla crescita del tumore, alla diffusione e alla resistenza ai trattamenti. La buona notizia è che gli OV hanno mostrato promesse nel colpire queste cellule dure, il che potrebbe aiutare a superare le sfide del trattamento.

Fino ad oggi, una manciata di OV è stata approvata per l'uso clinico, e ben 200 trial clinici li stanno testando per trattare vari tipi di tumore. Dal 2015, l'interesse per la ricerca sugli OV è aumentato, specialmente dopo che la FDA ha dato il via libera a un virus dell'herpes modificato per trattare il melanoma negli adulti. Più recentemente, nel 2022, il Giappone ha approvato un virus dell'herpes chiamato Delytact per trattare tumori cerebrali ricorrenti negli adulti.

Ci sono anche trial in corso che esaminano l'uso degli OV per i tumori cerebrali infantili, con alcuni che mostrano risultati promettenti nel migliorare i tassi di sopravvivenza e effetti collaterali per lo più lievi.

#Il Virus Zika

Ora, parliamo del virus Zika. Questo virus è un virus a RNA a singolo filamento. Può essere trasmesso dalle madri ai bambini durante la gravidanza, causando varie complicazioni. Il virus infetta alcune cellule cerebrali nel feto, causando problemi di crescita e persino problemi di sviluppo. Tuttavia, nei bambini più grandi e negli adulti, l'infezione da Zika spesso non causa molti sintomi e di solito si risolve da sola in una settimana.

Nel nostro laboratorio, abbiamo dimostrato che lo Zika può infettare e uccidere cellule tumorali cerebrali aggressive di bambini e adulti. Abbiamo visto che lo Zika può anche spingere il sistema immunitario ad attaccare i tumori senza danneggiare il cervello in modelli murini. La risposta immunitaria include vari tipi di cellule immunitarie che aiutano a eliminare il tumore, portando a un'immunità duratura.

È interessante notare che lo Zika ha anche dimostrato di combattere i tumori nei cani, riducendo la dimensione del tumore e migliorando i sintomi clinici senza causare danni permanenti.

#La necessità di ulteriori ricerche

Anche se sappiamo molto sullo Zika e sui suoi effetti sui tumori, c'è ancora molto da imparare. Dobbiamo applicare tecniche moderne di analisi dei dati per comprendere come si comporta lo Zika nelle cellule tumorali cerebrali infantili. Anche se sappiamo che lo Zika influisce sulla segnalazione WNT, il quadro completo riguardo la risposta delle cellule tumorali rispetto a quelle derivate dai pazienti è ancora poco chiaro.

Nel nostro studio attuale, miravamo a osservare come diverse cellule tumorali cerebrali e cellule di bambini colpiti dallo Zika reagissero durante le prime ore di infezione. Abbiamo scoperto che il modo in cui lo Zika influisce su queste cellule varia ampiamente.

Ad esempio, le cellule progenitrici neurali dei bambini colpiti dallo Zika mostrano un grande calo nei processi di sviluppo importanti dopo l'infezione. Questo non è affatto una buona notizia. Nel frattempo, le cellule tumorali cerebrali mostrano segni di attivazione della risposta immunitaria, portando a un effetto anti-tumorale. Abbiamo anche identificato un potenziale marcatore che potrebbe aiutare a prevedere come i pazienti risponderanno al trattamento con Zika.

#L'impatto dello Zika sulle cellule tumorali

Dopo aver infettato le cellule tumorali con lo Zika, abbiamo notato risposte diverse a seconda del tipo di cellula. Tramite un'analisi all'avanguardia, abbiamo scoperto che l'infezione da virus Zika provoca cambiamenti specifici nell'espressione genica sia delle cellule tumorali che delle cellule progenitrici neurali.

In circa 12-24 ore, le cellule tumorali hanno mostrato un aumento massiccio nella replicazione virale rispetto alle cellule progenitrici. Nonostante i bassi livelli di Zika nelle cellule progenitrici, abbiamo notato migliaia di geni che cambiavano la loro espressione, mostrando quanto siano sensibili queste cellule allo Zika.

Analizzando i geni colpiti, abbiamo scoperto che l'infezione da Zika porta a molti cambiamenti collegati alla crescita cellulare, alla comunicazione e persino a un tipo di morte cellulare che aiuta a innescare una risposta immunitaria. Questo suggerisce che lo Zika potrebbe aiutare il corpo a liberarsi delle cellule tumorali.

#Cosa succede dopo l'infezione

La risposta all'infezione da Zika ha anche evidenziato diversi processi biologici nelle cellule tumorali. Abbiamo visto una forte reazione in percorsi legati all'infiammazione e alla risposta immunitaria mentre le cellule tumorali reagivano al virus.

A 24 ore di distanza, abbiamo notato che termini chiave relativi all'interazione e alla sopravvivenza cellulare erano diminuiti. Questo implica che mentre lo Zika creava caos, stava anche spingendo le cellule tumorali verso la loro fine.

#Il ruolo del TNF-alfa

Un altro aspetto importante dei nostri risultati riguarda il TNF-alfa, una proteina chiave coinvolta nelle risposte immunitarie. Dopo l'infezione da Zika, entrambi i tipi di cellule tumorali hanno mostrato un aumento significativo di TNF-alfa.

Quando abbiamo indagato il significato clinico di questo aumento, abbiamo scoperto che livelli più alti di TNF-alfa erano spesso collegati a una sopravvivenza peggiore nei pazienti con medulloblastoma. Ma c'è un colpo di scena; anche se il TNF-alfa di solito promuove la crescita tumorale, potrebbe anche aiutare ad aumentare l'efficacia della terapia con Zika facendo diventare le cellule tumorali più propense a morire quando infettate dal virus.

#Il secretoma e come può aiutare

Addentrandoci di più, abbiamo esaminato le proteine rilasciate dalle cellule tumorali infettate da Zika – il loro secretoma. Abbiamo trovato un'ampia gamma di Citochine, che sono importanti per la comunicazione tra le cellule, in particolare nelle risposte immunitarie. I cambiamenti nelle secrezioni hanno mostrato che lo Zika può portare a segnali pro-infiammatori, che potrebbero aiutare il sistema immunitario a combattere meglio i tumori.

In modo interessante, molte di queste proteine secernute sono già utilizzate nelle terapie, il che significa che l'infezione da Zika potrebbe potenziare i risultati quando combinata con trattamenti esistenti.

#Mirare al Microambiente tumorale

Abbiamo anche esaminato più da vicino il microambiente tumorale (TME) – l'area attorno al tumore, dove varie cellule interagiscono e influenzano la crescita tumorale. La nostra analisi ha indicato che le citochine pro-infiammatorie rilasciate dalle cellule tumorali infettate da Zika potrebbero portare a cambiamenti favorevoli nel TME.

I nostri risultati suggeriscono che le proteine secrete dalle cellule infette da Zika potrebbero incoraggiare le cellule immunitarie a muoversi nel TME, creando un ambiente più favorevole per combattere i tumori.

#Modellare la risposta immunitaria

Per comprendere meglio come le proteine indotte da Zika potrebbero impattare sul sistema immunitario, abbiamo modellato come potrebbero influenzare varie cellule immunitarie. Quello che abbiamo trovato è che molte cellule immunitarie – in particolare quelle coinvolte nelle risposte anti-tumorali – erano effettivamente pronte a reagire a questi segnali.

Queste cellule immunitarie sono come piccoli soldati che aspettano il comando giusto per attaccare il nemico (in questo caso, le cellule tumorali). Analizzando questo, abbiamo identificato stati di attivazione distinti per più tipi di cellule immunitarie, indicando una potenziale risposta su misura dopo l'infezione da Zika.

#Conclusione

In sintesi, il nostro studio evidenzia l'affascinante interazione tra il virus Zika e i tumori cerebrali pediatrici. Vediamo potenziale nell'uso dello Zika come metodo di trattamento grazie alla sua capacità non solo di combattere direttamente le cellule tumorali, ma anche di stimolare una robusta risposta immunitaria.

Sebbene abbiamo scoperto dati promettenti sul ruolo dello Zika, c'è bisogno di ulteriori ricerche per capire completamente come possiamo sfruttare queste intuizioni nei contesti clinici. Con il crescente corpo di prove che mostra il potenziale terapeutico dello Zika, potremmo essere sull'orlo di qualcosa di veramente benefico per il trattamento dei tumori cerebrali aggressivi nei bambini.

In questa battaglia contro i tumori pediatrici, lo Zika potrebbe essere un'arma non così segreta in attesa di essere usata. Quindi sì, continuiamo a indossare i nostri cappelli da ricercatori e a mantenere intatto il nostro senso dell'umorismo, perché la lotta contro il cancro è davvero un viaggio folle!