Ini adalah model adenovirus tipe 5 yang menyebabkan infeksi pernapasan. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Ketika kebanyakan orang memikirkan kata "virus," mereka sering mengaitkannya dengan infeksi atau penyakit. Satu-satunya tujuan virus adalah menyerang dan menginfeksi sel normal, menggunakannya untuk menggandakan, dan kemudian membunuhnya. Beberapa contoh termasuk virus flu dan yang mematikan Virus ebola.

Namun, belakangan ini, pemahaman kita tentang virus telah berkembang secara drastis. Studi baru mengungkapkan nuansa berbagai infeksi virus, dan yang lain mencoba mencari cara untuk memanfaatkan fungsi pembunuh virus dan menggunakannya untuk tujuan terapeutik, seperti pengobatan kanker. Hingga saat ini, para ilmuwan telah menyesalkan bahwa satu-satunya obat untuk kanker mata masa kanak-kanak retinoblastoma adalah pengangkatan mata yang terkena operasi. Sekarang, dalam sebuah laporan baru-baru ini yang diterbitkan dalam Science Translational Medicine, para ilmuwan telah menemukan pendekatan lain untuk menargetkan retinoblastoma menggunakan lebih aman: virus pembunuh kanker.

Penelitian ini menarik perhatian saya karena Saya seorang peneliti oftalmologi dan ilmu visual dan telah berusaha memahami penyebab penyakit mata yang diturunkan dan bagaimana merancang perawatan yang efektif. Di lab saya, kami sedang mengeksplorasi menggunakan virus yang dimodifikasi sebagai kendaraan untuk mengirimkan bentuk gen yang benar ke dalam sel-sel mata yang sakit. Studi yang baru diterbitkan menjelaskan, apa yang saya yakini adalah pendekatan yang mengubah permainan: penggunaan virus yang dimodifikasi untuk secara langsung membunuh sel kanker. Strategi ini memanfaatkan kemampuan membunuh sel secara alami dari suatu virus untuk mengobati kanker mata.

Retinoblastoma dimulai sebagai tumor di jaringan sensor cahaya yang disebut retina, yang terletak di bagian belakang mata. Gejala-gejalanya termasuk (dari atas ke bawah) leucocoria, warna putih di mata jika dilihat dari depan, menyipitkan mata atau juling, dan kemerahan, peradangan mata. Bagian lain yang digambarkan dalam diagram ini adalah kornea, struktur transparan di depan mata, lensa, dan fovea, wilayah penglihatan sentral. VectorMine / Shutterstock.com

Virus penyerang retinoblastoma

Retinoblastoma adalah jenis kanker anak yang umum dan penyebab utama kebutaan pada anak-anak. Meskipun pemberian obat dan kemoterapi dapat memberikan beberapa manfaat, efek samping dapat menyebabkan hilangnya penglihatan dalam pengangkatan mata jangka panjang dan akhirnya. Oleh karena itu strategi terapi baru sedang dipertimbangkan untuk penyakit yang menghancurkan ini.

Menggunakan pengetahuan tentang bagaimana sel-sel retinoblastoma berkembang biak menjadi kanker, sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Montngel Montero Carcaboso dari Sant Joan de Déu Research Institute di Barcelona, ​​Spanyol, secara genetis memodifikasi virus yang disebut adenovirus itu mengenali dan membunuh sel-sel retinoblastoma tanpa merusak sel-sel sehat tetangga.

Perhatian utama dengan menggunakan virus untuk terapi adalah kemampuan mereka untuk menyimpang dari daerah yang terinfeksi. Untuk memastikan bahwa virus tidak dapat merusak sel-sel sehat, virus itu secara khusus direkayasa untuk berkembang biak hanya dalam sel retinoblastoma. Tim Carcaboso menguji distribusi adenovirus di bagian lain tubuh setelah virus yang dimodifikasi disuntikkan ke mata tikus retinoblastoma. Mereka melakukan hal yang sama pada kelinci muda tanpa tumor. Timnya menemukan bahwa virus itu terbatas pada sel-sel tumor mata dan hanya menunjukkan kebocoran kecil dan jangka pendek ke dalam aliran darah. Sistem kekebalan tikus kemudian tampak membersihkan virus yang bocor dari sistem dalam waktu enam minggu. Para penulis menyimpulkan bahwa adenovirus yang dimodifikasi cukup aman untuk diproses lebih lanjut.

Keamanan dan kemanjuran adenovirus yang dimodifikasi

Para peneliti kemudian menganalisis kemampuan adenovirus yang dimodifikasi untuk membunuh sel-sel tumor retinoblastoma ketika virus disuntikkan ke mata tikus retinoblastoma. Para peneliti melaporkan bahwa injeksi virus-virus ini meningkatkan kelangsungan hidup mata sekitar 40 hari dibandingkan dengan mata yang tidak disuntikkan. Temuan positif lainnya adalah bahwa virus itu tidak menyerang sel-sel normal dan sehat di luar tumor.

Terdorong oleh keberhasilan virus yang dimodifikasi di mata tikus, para penulis menguji kemampuan mereka dalam membunuh kanker uji klinis kecil pada dua pasien. Pasien-pasien ini tidak menanggapi kemoterapi atau radioterapi, dan satu-satunya pilihan yang tersisa adalah pengangkatan mata untuk mencegah tumor menyebar ke seluruh tubuh.

Dalam studi pendahuluan, para peneliti menemukan bahwa adenovirus yang dimodifikasi menargetkan sel-sel tumor di mata pasien. Sayangnya, satu mata pasien harus diangkat dengan operasi karena menjadi keruh dan tidak dapat diperiksa oleh para peneliti. Ketika tim Carcaboso mempelajari tumor pada mata yang dipotong, mereka menemukan bahwa virus hanya bereproduksi dalam sel yang sakit dan bukan di bagian mata yang lebih sehat. Pada pasien kedua, tampaknya ada pengurangan dalam ukuran tumor dan jumlah sel yang sakit.

Mirip virus pembunuh kanker sebelumnya telah dijelaskan untuk mengobati melanoma, sejenis kanker kulit yang mematikan. Dalam hal ini, virus yang dimodifikasi disuntikkan ke dalam melanoma, yang hanya membunuh sel yang terinfeksi. Bahkan, ini mengarah pada obat pertama yang menggunakan virus pembunuh kanker disetujui oleh Food and Drug Administration.

Ini adalah model molekuler adenovirus, virus DNA yang menyebabkan infeksi pernapasan dan lainnya. Para peneliti melepaskan virus ini dari potensi penyebab penyakit dan menggunakannya untuk mengobati penyakit. Kateryna Kon / Shutterstock.com

Menggunakan sifat-sifat virus untuk mengembangkan perawatan

Para peneliti di laboratorium saya mempelajari bagaimana virus berfungsi ketika telah dimodifikasi untuk tidak membunuh sel-sel, tetapi mengirimkan muatan yang benar kepada mereka. Salah satu aplikasi tersebut adalah pengiriman bentuk gen yang benar yang rusak pada pasien dengan kelainan genetik. Salah satu masalah dengan menggunakan virus yang dimodifikasi lebih aman ini untuk mengirimkan gen adalah bahwa mereka memiliki batasan ukuran gen - tentang unit 4,000 DNA - yang dapat mereka bawa ke dalam sel. Kami berupaya mengatasi masalah pengiriman gen yang melebihi batas ini dan menyebabkan penyakit kebutaan yang parah seperti retinitis pigmentosa serta Amaurosis bawaan Leber.

Baru-baru ini kami menemukan strategi untuk membuat bentuk gen yang lebih pendek yang masuk ke dalam virus. Studi praklinis terbaru di laboratorium saya telah menunjukkan pada tikus bahwa ketika virus kita menghasilkan versi gen yang benar, yang dimutasi atau hilang dalam sel-sel penginderaan cahaya pada mata, kita bisa menunda timbulnya kebutaan.

Penelitian retinoblastoma Carcaboso memanfaatkan sifat berbeda dari virus. Saya melihat pengiriman kargo dan kemampuan membunuh sel virus sebagai dua sisi dari koin yang sama. Virus yang dimodifikasi dapat memberikan obat atau gen terapeutik tanpa membunuh sel. Namun, virus pembunuh kanker dimodifikasi untuk masuk dan membunuh sel-sel tertentu.

Menurut saya, studi Carcaboso menarik dan mengasyikkan, tetapi masih dalam tahap awal. Para peneliti perlu melakukan lebih banyak pekerjaan untuk memahami bagaimana sistem kekebalan tubuh pasien merespons adenovirus yang disuntikkan. Bagaimanapun, sistem kekebalan tubuh kita dirancang untuk mencari dan menghancurkan virus sebelum menyebabkan kerusakan. Ukuran tumor retinoblastoma juga bisa menjadi faktor pembatas dalam hasil injeksi yang menguntungkan. Percobaan klinis yang sedang berlangsung akan memberikan lebih banyak informasi tentang keamanan dan kemampuan penyembuhan dari talenta pembunuh kanker dari patogen mikroskopis ini.

Tentang Penulis

Hemant Khanna, Associate Professor of Ophthalmology, University of Massachusetts Medical School

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

books_disease