En experimentell behandling gjord av ett växtvirus är effektivt för att skydda mot ett brett spektrum av metastaserande cancerformer hos möss, enligt en ny studie från University of California San Diego.
Behandlingen, som består av nanopartiklar framställda av cowpea mosaic virus - ett virus som infekterar svartögda ärtväxter - visade anmärkningsvärd framgång för att förbättra överlevnaden och undertrycka tillväxten av metastaserande tumörer i olika cancermodeller, inklusive kolon, äggstockar, melanom och bröst. cancer. Liknande resultat observerades också när behandlingen gavs till möss vars tumörer avlägsnats kirurgiskt.
Resultaten publicerades nyligen i Advanced Science .
Den nya studien bygger på tidigare forskning från labbet av Nicole Steinmetz, professor i nanoteknik, chef för Center for Nano-ImmunoEngineering och meddirektör för Center for Engineering in Cancer, allt vid UC San Diego. Steinmetz och kollegor har använt nanopartiklar från cowpea mosaikvirus för att trigga immunsystemet att bekämpa cancer och förhindra att den sprids och återkommer.
I tidiga studier involverade tillvägagångssättet att injicera nanopartiklarna av växtviruset direkt i tumörer för att stimulera ett immunsvar. Även om viruset inte är smittsamt hos däggdjur, känner kroppens immunceller fortfarande igen det som främmande, vilket utlöser en robust immunreaktion mot den befintliga tumören, såväl som eventuella framtida tumörer.
Nu visar Steinmetz och hennes team att nanopartiklarna av växtviruset inte behöver injiceras direkt i tumörer för att vara effektiva. Administrering av nanopartiklarna förbättrade systemiskt överlevnaden och hämmade metastaser över olika cancertyper.
"Här behandlar vi inte etablerade tumörer eller metastaserande sjukdomar – vi förhindrar att de bildas. Vi tillhandahåller en systemisk behandling för att väcka kroppens immunsystem för att eliminera sjukdomen innan metastaser ens bildas och sätter sig", säger Steinmetz.
För att göra nanopartiklarna odlade forskarna svartögda ärtväxter i labbet och infekterade dem med cowpea mosaikvirus. Miljontals kopior av viruset odlades och skördades i form av bollformade nanopartiklar, som inte krävde någon ytterligare modifiering innan användning i experiment. "Naturens kraftfulla nanopartiklar, som produceras i svartögda ärtväxter", sa Steinmetz.
Forskarna testade effekten av behandlingen i musmodeller av kolon-, äggstockscancer-, melanom- och bröstcancer. Möss injicerade med nanopartiklar av cowpea mosaikvirus - och sedan utmanade med metastaserande tumörer en vecka senare - uppvisade förbättrad överlevnad och minskad tumörtillväxt jämfört med obehandlade möss. Även när de utmanades med nya tumörer en månad senare, uppvisade behandlade möss liknande resultat.
Forskarna är särskilt glada över behandlingens effektivitet efter operationen. I en annan uppsättning experiment resulterade administrering av nanopartiklar efter kirurgiskt avlägsnande av tumörer i förbättrad överlevnadsgrad och minskad tumöråterväxt hos möss.
"Även om du utför operation för att ta bort tumörerna är ingen operation perfekt och det finns en utväxt av metastaser om ingen ytterligare behandling ges", säger Steinmetz.
"Här använder vi våra nanopartiklar av växtvirus efter operation för att stärka immunförsvaret för att avvisa eventuella kvarvarande sjukdomar och förhindra att cirkulerande tumörceller från metastaserande sådd. Vi fann att det fungerar riktigt, riktigt bra."
Målet är att rusta upp för kliniska prövningar. Allt eftersom forskningen fortskrider kommer teamet att genomföra säkerhetsstudier och undersöka behandlingens effektivitet hos sällskapsdjur med cancer. Framtida studier kommer också att fokusera på att förstå mekanismerna bakom de immunförstärkande egenskaperna hos nanopartiklar av cowpea mosaikvirus.
Mer information: Young Hun Chung et al, Systemic Administration of Cowpea Mosaic Virus demonstrerar brett skydd mot metastaserande cancer, Avancerad vetenskap (2024). DOI:10.1002/advs.202308237
Journalinformation: Avancerad vetenskap
Tillhandahålls av University of California - San Diego
