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用埃博拉病毒对抗脑癌

首席形象设计由Emily Cho。

大多数人并不关注病毒,并想知道它们如何对人类有益,而不是有害——尤其是现在。但20年来,安东尼·范登波尔(Anthony Van den Pol)一直在这么做。他是一个不断壮大的研究小组的成员,该小组研究的是能够杀死癌细胞而不伤害健康细胞的病毒。

在筛选60种不同的病毒后,耶鲁大学神经外科和精神病学教授的van den Pol发现了一个有前途的领先来源:埃博拉病毒。他发现,一些埃博拉变体的特征实际上可以帮助缩小称为胶质细胞瘤的侵袭性脑肿瘤 - 最致命的病毒与最致命的癌症之一。

“基本上,我们正在寻找可用于破坏坏脑肿瘤的病毒,胶质母细胞瘤是一个特别糟糕的脑肿瘤,”他说。但是,他承认,“乍一看使用(埃博拉)听起来有点奇怪。”

据WHO称,埃博拉病毒的平均死亡率为50%,但在某些情况下可能会杀死高达90%。如果埃博拉病毒仅释放在人脑肿瘤上,那么它肯定会展开控制。

“乍一看,使用(埃博拉)听起来有点奇怪。”

van den pol

相反,Van den Pol和他的团队创造了一种被称为嵌合病毒的病毒——在这种情况下,这种病毒是埃博拉病毒的一个有用片段和另一种病毒的基因组合凹凸口炎(除)。(chimeric这个词来自希腊神话中的怪物Chimera,它是由狮子的头、山羊的身体和蛇的尾巴拼凑而成的。)

当插入脑肿瘤时,这种实验室的病毒可以靶向人胶质母细胞瘤细胞(嵌入小鼠脑中)而不杀死肿瘤外部的健康细胞。似乎对杀害癌细胞同时杀死健康癌细胞的埃博拉病毒的片段是一种称为粘蛋白样结构域(MLD)的蛋白质 - 具有讽刺意味的是,它是通常有助于埃博拉遗嘱逃避人类免疫系统并造成伤害的相同机制之一身体。

病毒的工作原理通常是侵入健康细胞,利用该细胞的工具进行自我复制,然后杀死宿主细胞。病毒复制,然后继续感染其他细胞,以此类推。正常情况下,健康细胞会向免疫系统发出感染警报,试图抵御病毒并阻止其进一步复制——因此,阻止病毒的感染对病毒有利。

埃博拉病毒在侵入宿主细胞后不久就会释放MLD,这混淆了免疫系统,让病毒开始自我复制——本质上,MLD是一种诱饵。

“免疫系统开始追踪这些蛋白质,这些蛋白质漂浮在周围,真的不做,”Van Den Pol说。“这使病毒本身有权感染和复制。”

一些杀灭癌细胞的病毒已经设计成直接杀死肿瘤细胞并单独留下健康细胞。但其他人通过培训免疫系统来攻击身体自身突变的癌细胞。在这种情况下,即使在病毒消失后,免疫系统也可以继续捕捉肿瘤细胞。

不管怎样,因为它扰乱了免疫系统,你不会认为像MLD这样的诱饵会有帮助。Van den Pol的实验集中在几种不同的vsv -埃博拉病毒组合上,他预计最成功的嵌合病毒将是不含MLD的病毒。

但相反结果是真的。在小鼠中,MLD嵌合病毒最佳地缩小肿瘤,延长存活率,并使健康细胞完好无损。van den pol的假设归结为实验室般的病毒的大小:在MLD组分上加上病毒非常大,这意味着需要一段时间以在细胞内复制,健康或癌症。就像制作复印件一样,原始文件越大,你将等待副本打印。

“通常,MLD有迷惑免疫系统。在这种情况下,我们认为为什么它是有益的,这是减慢一切,”Van Den Pol说。

虽然VSV组件允许病毒迅速分解为细胞,但MLD部件 - 现在在其自己的情况下,没有致命埃博拉病毒的其余部分 - 只是减慢复制过程里面细胞。这购买了健康,非癌细胞的额外时间来保护自己并安装抗病毒免疫反应,但它留下了癌细胞 - 其血管脚跟是它们通常不能安装免疫反应 - 不堪重负。

一些病毒通过训练免疫系统攻击身体自身变异的癌细胞来发挥作用。即使在病毒消失后,免疫系统仍能继续追捕肿瘤细胞。

单独的鼠标模型通常不会值得书写,但并行研究这种嵌合病毒的人类影响使其变得更加有趣。VSV-EBOLA Chimera支持Merck的新埃博拉疫苗,Ervebo.该FDA去年才批准,已注入26万人。表明,在另一个应用中,这种嵌合病毒在人类中是安全的。

对抗癌病毒的研究越来越普遍,这对这项特别的研究来说是个好兆头。2015年,在经历了几十年的死期之后,FDA终于批准了一种改良的疱疹病毒来治疗黑色素瘤——这是FDA批准的第一种这种类型的治疗方法。2019年,FDA赋予“突破”地位发育治疗脑肿瘤的脊髓灰质病毒治疗。

Van den Pol说,当然,即使这些在相邻研究领域的胜利值得乐观,下一步还需要进行人体临床试验。但任何下一步行动目前都被一种不同的病毒所阻碍。

Van den Pol说,新冠肺炎已经导致耶鲁大学的许多实验室关闭。他的实验室仍然开放,但工作人员明显减少:一次只允许一人进入实验室。

他说:“我们试图尊重社交距离,因为我认为这是避免这种冠状病毒的一个重要方式。”“与此同时,我们认为我们正在做的一些事情最终会有益于人类健康,但我们的进度比以前慢了很多。”

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