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一种杀死肿瘤的病毒可以治疗眼癌并拯救儿童的视力

大多数人一想到“病毒”这个词,就会联想到感染或疾病。病毒的唯一目的是攻击并感染正常细胞,利用它进行复制,然后杀死它。一些例子包括流感病毒和致命的埃博拉病毒

然而,近年来,我们对病毒的理解发生了翻天覆地的变化。新的研究揭示了各种病毒感染的细微差别,还有一些研究试图找出如何利用病毒的杀伤功能,并将其用于治疗目的,比如癌症治疗。直到现在,科学家们都在哀叹,这是治疗儿童眼癌的唯一方法视网膜母细胞瘤手术摘除受影响的眼睛。现在,在最近发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一篇报告中,科学家们发现了另一种更安全的针对视网膜母细胞瘤的方法:抗癌病毒。

这个研究引起了我的注意,因为我是一名眼科和视觉科学研究员一直致力于了解遗传性眼病的原因以及如何设计有效的治疗方法。在我的实验室里,我们正在探索使用改良病毒作为载体,将正确形式的基因传递到眼睛的病变细胞中。新发表的研究描述了一种我认为是改变游戏规则的方法:使用一种改良的病毒直接杀死癌细胞。该策略利用病毒的自然细胞杀伤能力来治疗眼癌。

Retinoblastoma-attacking病毒

视网膜母细胞瘤是一种常见的儿童癌症,也是导致儿童失明的主要原因。虽然药物输送和化疗可以提供一些好处,但副作用可能导致视力下降,在长期和最终的眼球摘除。因此,正在考虑针对这一毁灭性疾病的新的治疗策略。

利用视网膜母细胞瘤细胞如何增殖成为癌细胞的知识,一个由天使蒙特罗Carcaboso西班牙巴塞罗那的圣·琼·德Déu研究所对一种叫做腺病毒的病毒进行了基因改造识别并杀死视网膜母细胞瘤细胞而不伤害邻近的健康细胞。

使用病毒进行治疗的一个主要问题是它们有可能偏离感染区域。为了确保病毒不会伤害健康的细胞,它被专门设计成只在视网膜母细胞瘤细胞中繁殖。carcaraboso的研究小组测试了腺病毒在其他身体部位的分布情况,之后将改良病毒注射到视网膜母细胞瘤小鼠的眼睛中。他们在没有肿瘤的幼兔身上做了同样的实验。他的研究小组发现,这种病毒局限于眼睛的肿瘤细胞,只有轻微的、短期的渗漏到血液中。小鼠的免疫系统似乎在6周内清除了泄漏的病毒。作者推断,修饰腺病毒是足够安全的,可以进一步进行。

修饰腺病毒的安全性和有效性

研究人员随后分析了当病毒被注射到视网膜母细胞瘤小鼠的眼睛时,修饰腺病毒杀死视网膜母细胞瘤肿瘤细胞的能力。研究人员报告说,与未注射的眼睛相比,注射这些病毒的眼睛的存活时间增加了大约40天。另一个积极的发现是病毒不会攻击肿瘤外的正常健康细胞。

受转基因病毒在老鼠眼睛中取得成功的鼓舞,作者在实验室中测试了它们的抗癌能力小型临床试验在两个病人。这些病人对化疗或放疗都没有反应,唯一剩下的选择就是摘除眼睛以防止肿瘤扩散到全身。

在初步研究中,研究人员发现,修饰腺病毒针对的是患者眼睛中的肿瘤细胞。不幸的是,一位病人的眼睛变得浑浊,研究人员无法检查,不得不通过手术摘除。carcaraboso的团队研究了被切除的眼睛的肿瘤,他们发现病毒只在生病的细胞中繁殖,而不在眼睛的健康部分繁殖。在第二例患者中,肿瘤的大小和患病细胞的数量似乎减少了。

类似的抗癌病毒曾被描述用于治疗黑色素瘤,一种致命的皮肤癌。在这种情况下,改造后的病毒被注射到黑色素瘤中,只杀死受感染的细胞。事实上,这导致了第一种使用抗癌病毒的药物的诞生食品和药物管理局批准的

利用病毒的特性来开发治疗方法

我实验室的研究人员研究当病毒被修改为不杀死细胞,而是将正确的物质传递给细胞时,它们是如何工作的。其中一种应用就是将患有遗传疾病的病人的缺陷基因的正确形式传递出去。使用这些更安全的转基因病毒传递基因的问题之一是,它们携带进入细胞的基因大小有限制——大约4000个DNA单位。我们致力于解决基因传递的问题,这些基因会超过这个限度,导致严重的失明疾病,比如色素性视网膜炎雷伯氏先天性黑内障

我们最近发现了一种策略,使这些基因更短的形式适合病毒。最近的临床前研究在我的实验室在老鼠身上的实验表明,当我们的病毒传递了正确的基因版本时,这种基因在眼睛的感光细胞中发生了突变或缺失,我们可以延迟失明的发生

carcaraboso的视网膜母细胞瘤研究利用了病毒的另一种特性。我认为病毒的货物运输和细胞杀伤能力是一枚硬币的两面。经过改造的病毒可以在不杀死细胞的情况下传递治疗药物或基因。然而,杀死癌症的病毒经过修改,可以进入并杀死特定的细胞。

我觉得carcaraboso的研究很有趣,很刺激,但还处于初级阶段。研究人员需要做更多的工作来了解病人的免疫系统如何对注射的腺病毒作出反应。毕竟,我们的免疫系统的作用就是在病毒造成危害之前找出并消灭它们。视网膜母细胞瘤肿瘤的大小也可能是一个限制因素,有利的结果注射。正在进行的临床试验将提供更多关于这些显微病原体的抗癌能力的安全性和愈合能力的信息。谈话

Hemant Khanna是马萨诸塞大学医学院的眼科副教授。这篇文章最初发表于谈话

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