بررسی ویروس های نابود کننده سرطان

در یک مقاله مروری، محققان از دسته‌ ای از ویروس‌ ها نام می برند که به جای ایجاد بیماری‌ های کشنده، با آنها مبارزه می‌کنند. این گونه ویروس های انکولیتیک توانایی ویژه ای در هدف گیری و نابودی سلول های سرطانی دارند. با اینکه جهان هنوز در چنگال یک بیماری همه گیر ویرانگر است، تصور ویروس ها به عنوان چیزی غیر از دشمنان خصومت آمیز دشوار است. محققان در این مطالعه به بررسی ویروس های نابود کننده سرطان میپردازند.

خب حالا داستان چیه؟

 

به تازگی در یک مقاله مروری برای مجله سرطان، مسمودور رحمان و گرانت مک فادن دسته ای جدید از ویروس ها را معرفی می کنند. این ویروس ها به جای ایجاد بیماری های کشنده، به مبارزه با آن ها می پردازند. این گونه ویروس های انکولیتیک همان گونه که شناخته شده اند، توانایی قابل توجهی در هدف قرار دادن و تخریب سلول های سرطانی دارند. همچنین سلول های سالم را دست نخورده باقی می گذارند.
مک فادن می گوید:” امروزه ویروس درمانی انکولیتیک به سرعت در حال پیشرفت است. همان طور که داده های کارآزمایی بالینی و تأییدیه های نظارتی در حال جمع آوری و رو به افزایش هستند.”
رحمان محققی در مرکز بیودیزاین برای ایمونوتراپی، واکسن ها و ویروس درمانی در دانشگاه ایالتی آریزونا است. مک فادن، پیشگام در زمینه ویروس های انکولیتیک است و مدیریت مرکز بیو دیزاین را به عهده دارد .

 

جهان ویروسی

 

با اختلاف زیاد، ویروس‌ ها فراوان‌ ترین موجودات بیولوژیکی روی زمین هستند. تعداد ویروس ها در مجموع از همه گونه‌های زنده دیگر فراتر می‌ رود و در دنیایی بین اجسام زنده و بی‌ جان زندگی می‌ کنند.
ویروس ها هر شکلی از حیات سلولی از جمله حیوانات، گیاهان، باکتری ها و قارچ ها را آلوده می کنند. اگرچه آنها به دلیل ایجاد بیماری های سخت و جدی معروف هستند، اما نقش حیاتی در اکوسیستم های در حال تکامل نیز دارند. پدیده هایی که دانشمندان به تازگی شروع به کشف آن کردند.

ویروس‌ ها را می‌ توان بطور کلی به دو دسته عمومی و اختصاصی تقسیم کرد. ویروس های اختصاصی سلول های خاصی را آلوده می کنند و سلول میزبان اختصاصی دارند. ویروس های عمومی نسبت به گونه هایی که مورد هدف قرار می دهند و به آن ها حمله می کنند، قاعده و قانونی ندارند. همچنین ویروس های انکولیتیک جز گروه اختصاصی می باشند. آن ها در حالی که خطری برای سلول‌ های طبیعی پستانداران ندارند، اما می‌ توانند سلول‌ های بدخیم مرتبط با سرطان را نابود کنند.

بر اساس گزارش انجمن سرطان آمریکا، سرطان همچنان یک عامل مرگ پیشرو در جهان است. پیش‌بینی می‌ شود که تنها در سال 2021 در آمریکا با ابتلای 1.9 میلیون نفر و مرگ 608570 مورد مواجه باشیم. کشف ویروس‌های کشنده سرطان یا انکولیتیک، دریچه جدیدی را به روی درمان‌ های سرطان باز می کند.

 

قاتلان بالفطره

 

اولین سرنخ‌ ها مبنی بر اینکه ویروس‌ های انکولیتیک ممکن است در طبیعت باشند مربوط به بیش از یک قرن پیش است. زمانی که پزشکان متوجه شدند برخی از سرطان‌ ها در بیمارانی که عفونت‌ های میکروبی نیز دارند، پسرفت می کند. به عنوان مثال، در اواخر قرن نوزدهم، گزارش پسرفت یک لوسمی تحت تأثیر یک بیماری شبیه آنفولانزا همراه با التهاب، گزارش شد. در این گزارش مشخص شد که مستقیماً ویروس‌ ها به عنوان موجودات خنثی‌ کننده سرطان دخیل بودند.

امروزه انواع ویروس های انکولیتیک برای درمان سرطان در حال بررسی هستند. بسیاری از این ویروس‌ ها می‌توانند مستقیماً به سلول‌ های بدخیم حمله کنند و آن ها را از بین ببرند. با این حال قدرت اصلی ویروس های انکولیتیک در هنگام سرطان ممکن است، توانایی آن ها در آگاه کردن سیستم ایمنی غیر فعال یا ناتوان باشد.

ویروس انکولیتیک زمانی موفق است که بتواند سیستم ایمنی خود بیمار را تحریک ‌کند، سرطان را ردیابی کند و آن را از بین ببرد. (همان گونه که در مورد یک پاتوژن خارجی این اتفاق رخ می‌دهد.)
محققانی از جمله مک فادن و رحمان توانستند ویروس‌های انکولیتیک را دوباره مهندسی کنند. این مهندسی باعث شد تا قابلیت کشندگی در مقابل  سلول‌ های سرطانی و همچنین توانایی تحریک سیستم ایمنی آن ها افزایش یابد. دو روش اصلی در چنین پروسه ای برای ژن ویروس استفاده می شود که به روش های ناکار کردن ژن (ناک اوت) و وارد کردن ژن (ناک این) معروف هستند. ناک اوت به حذف ژن های ویروسی، قبل از ورود ویروس به بدن بیماران اشاره دارد. روش‌های ناک این به وارد کردن ژن‌های جدید، به نام ترانس ژن، در ویروس‌های انکولیتیک طبیعی می گویند.

 

روش تحقیقاتی این تیم

ساختن ویروس های بهتر

در موسسه بیودیزاین، مک فادن، رحمان و همکارانشان با ویروس میکسوما کار می کنند. این ویروس یک ویروس انکولیتیک است که به طور ویژه ای برای دانشمندان باعث امیدواری است. میکسوما عضوی از خانواده بزرگی از ویروس ها به نام پاکس ویروس ها می باشد. میکسوم نزدیک به 100 درصد برای خرگوش های اروپایی کشنده است و باعث ایجاد بیماری تهاجمی به نام میکسوماتوز می شود. هنگامی که میکسوم در بستری از سلول های سرطانی قرار می گیرد، به آن ها حمله کرده و آن ها را از بین می برد. با این حال، این ویروس برای سلول های غیر سرطانی انسان یا هر سلولس غیر از سلول خرگوش کاملا بی ضرر است.

میکسوم، یک ویروس پاکس دارای DNA دو رشته ای است. مانند بسیاری از اعضای دیگر در این گروه ویروسی، میکسوم ها ژنوم نسبتاً بزرگی دارند. آن ها از 160 هزار جفت باز ژنتیکی تشکیل شدند که 171 ژن ویروسی را کد می کنند.

افزایش کارایی ویروس انکولیتیک

اصلاح ژنتیکی در ژنوم های بزرگ ویروس هایی مانند میکسوما با بهبود همراه است. در نتیجه چنین ویروس هایی کاندیداهای جذابی برای ویروس درمانی انکولیتیک هستند. یکی از تغییرات در میکسوم شامل حذف ژن‌های ویروسی است که آلودگی سلول توسط ویروس را به تأخیر می‌ اندازد یا از آن جلوگیری می‌کند. چنین خودکشی سلولی یکی از راه هایی است که ارگانیسم آلوده تلاش می کند تا انتشار ویروس را در سراسر بدن محدود کند.

حذف این ژن‌ های تعدیل ‌کننده مرگ ویروسی در یک ویروس انکولیتیک می‌تواند توانایی آن را در نابودی سلول‌ های سرطانی افزایش دهد. همچنین به طور موثرتری آنتی‌ژن‌های موجود در تومور را در معرض دید قرار دهد و باعث واکنش قوی‌تر ضد تومور از سوی سیستم ایمنی شود.
تغییرات مربوط به ترانس ژن ها می‌توانند توانایی ویروس‌های انکولیتیک را برای به‌کارگیری سلول‌های سیستم ایمنی با هدف شناسایی تومور افزایش دهند. در نتیجه سرطان‌های پنهان یا «سرد-ایمنی» به سرطان‌های آسیب پذیر یا «گرم -ایمنی» در برابر تخریب تبدیل می شوند.

انتقال ویروسی

 

یکی از چالش‌ های ویروس‌ درمانی انکولیتیک، رسانش ویروس‌ ها به ناحیه مبتلا به سرطان است. در برخی موارد، ویروس ها را می توان مستقیماً به محل سرطان تزریق کرد. اما برای سرطان های پنهان در اندام ها یا بافت های بدن، ویروس ها باید از طریق جریان خون به محل مناسب منتقل شوند. این انتقال را می توان با استفاده از سلول های حامل برای انتقال ویروس به سرطان انجام داد.

بسیاری از انواع سلول های حامل برای این منظور در حال بررسی هستند. گاهی اوقات ویروس انکولیتیک در داخل سلول ناقل مهاجر پس از اینکه ویروس سلول ها را آلوده کرد، جاسازی می شود. در موارد دیگر، ویروس های انکولیتیک به سطوح سلول های حامل متصل می شوند. در هر صورت، ویروس اکنون برای مهاجرت به منطقه ی سرطانی، حمله به آن و تحریک سیستم ایمنی ابزاری دارد.

گروه های مختلف سلول‌های ناقل برای ویروس‌های انکولیتیک و انواع سرطان که باید درمان شوند، مناسب هستند. در میان بسیاری از سلول‌ های حامل تحت بررسی فعال، سلول‌ های بنیادی مزانشیمی، مشتق از بیمار هستند. این سلول ها، ممکن است خواص ضد توموری ویروس‌ های انکولیتیک را افزایش دهند.

 

حرکت روش های درمانی به سمت استفاده از ویروس ها

 

توانایی کامل ویروس های انکولیتیک تقریباً شامل ترکیب آن ها با روش های درمان سرطان موجود مانند پرتو درمانی، شیمی درمانی و اشکال مختلف ایمونوتراپی است. یکی از امیدوارکننده‌ترین درمان‌های جدید، نوعی ایمونوتراپی با استفاده از مهارکننده‌های وارسی ایمنی است.

پروتئین های نقاط وارسی توسط سلول های T سیستم ایمنی تولید می شوند. این عوامل تنظیمی با جلوگیری از پاسخ بیش از حد توسط سیستم ایمنی به مرور زمان به سلول ها و بافت های سالم آسیب میرسانند. سرطان اغلب از این سیستم سوء استفاده می کند و از پروتئین های نقاط وارسی برای محافظت از خود در برابر حمله ایمنی استفاده می کند.

داروهای بازدارنده نقاط وارسی سیستم ایمنی را دوباره فعال میکنند. همچنین به سلول های T و سایر اجزای ایمنی اجازه می دهند تا به شدت به سلول های سرطانی حمله کنند. مک فادن می‌گوید:” وقتی بیماران به بازدارنده‌های نقاط وارسی پاسخ می‌دهند، اغلب چیزی شبیه به جادو اتفاق می افتد. آن ها می توانند تحت پسرفت عظیم تومور و بقای طولانی مدت و بدون عود بیماری قرار گیرند.”
رحمان با این موضوع موافق است و این هشدار را می دهد که:” رویکردهای جدید مانند مهارکننده های نقاط وارسی ایمنی در کاهش بار تومور و بهبود بقا بسیار موثر هستند. اما تنها در تعداد کمی از بیماران، 10 تا 20 درصد، کار می کند.”

 

نتیجه گیری

 

نویسندگان مقاله با توصیف تفاوت مبهم بین پاسخ‌دهندگان و افرادی که به این روش درمان پاسخ نمی دهند، پیشنهاداتی دارند. افرادی که به این روش درمانی پاسخ می دهند ممکن است یک پاسخ ایمنی اولیه نسبت به سرطان داشته باشند که سرکوب شده است. در این موارد، حذف سرکوب با مهارکننده های نقاط وارسی می تواند سیستم ایمنی را دوباره فعال کند تا کار خود را انجام دهد.

در مقابل، برخی از بیماران نیز به این روش پاسخ نمی دهند. زیرا ممکن است هرگز پاسخ ایمنی مناسبی ایجاد نکرده باشند و چیزی برای بازدارنده نقاط وارسی باقی نماند. مک فادن می گوید:” اگر عفونتی در بستر تومور ایجاد شود، میتوانیم نوع جدیدی از پاسخ ایمنی را هم در تومور و هم در ویروس همزمان ایجاد کنیم. امیدواریم که این پاسخ ایمنی جدید منجر به مستعد شدن بیشتر بیماران به درمان های ایمنی مانند مهارکننده های نقاط وارسی شود.”

تاکنون تنها چهار ویروس انکولیتیک در سطح جهانی برای استفاده بالینی تایید شده‌ اند. بسیاری از ویروس‌های دیگر از جمله میکسوم در آزمایش‌ های پیش بالینی هستند، زیرا این زمینه ی درمانی به سرعت در حال پیشرفت است. مک فادن اخیراً شرکت درمان انکومیکس را برای بررسی بیشتر پتانسیل مبارزه با سرطان میکسوما تأسیس کرده است.

 

نیم نگاهی به کتاب کد سرطان

 

در کتاب کد سرطان، ویروس ها از جهتی دیگر بررسی و به آن ها به عنوان عاملی در ایجاد سرطان نگاه شده است. این کتاب از ابتدای شروع این درک تا وقایع پس از آن را بررسی می کند. قسمتی از متن آن را با یکدیگر بخوانیم:

(( اپستین با زحمت سلول های تومور را کشت داد و سپس یک ذره ویروسی مانند هرپس را شناسایی کرد. این ویروس که قبلا ناشناخته بود و همچنین اولین ویروس شناخته شده ی سرطانزای انسان است، ویروس اپستین-بار (EBV) نامیده شد. به نظر میرسد این ویروس یکی از رایج ترین ویروس ها در جهان است و بر اساس تخمین ها 91 درصد بزرگسالان در معرض آن قرار دارند.))

 

برای مطالعه این کتاب کامل  و جامع کلیک کنید.

 

منابع:

 

• Masmudur M. Rahman, Grant McFadden. Oncolytic Viruses: Newest Frontier for Cancer Immunotherapy. Cancers, 2021; 13 (21): 5452 DOI: 10.3390/cancers13215452

 

مترجم : پرنیا محمدی | ویراستار و تولید محتوا: پرنیا فواکهی

 

بیشتر بخوانید: ترکیب دارویی جدید برای درمان سرطان پانکراس