Този вирус сее страх, защото предизвиква микроцефалия при бебета, чиито майки са се инфектирали по време на бременността, атакувайки клетките, от които се развива мозъчната кора на зародиша. Но сега бразилски изследователи откриха, че той може да предложи алтернатива за лечението на глиобластом, най-честия вид злокачествен тумор на мозъка при възрастните хора.
„Вирусът зика, който се превърна в заплаха за здравето в Америките, може да бъде генетично видоизменен така, че да унищожава глиобластомните клетки“, казва изследователят Родриго Рамош Катарино от Училището за фармацевтични науки при университета на Кампинас в щата Сао Пауло.
Чрез масспектрометрия на инфектирани със зика глиобластомни клетки учените установиха и наличие на дигоксин – молекула, която предизвика смъртта на туморните клетки на кожата и гърдата при предишни експерименти.
Наскоро проведени изследвания в Бразилия и други страни документираха увеличена смъртност на човешките клетки предшественици на невроните (hNPCs), инфектирани с вируса зика, потискане на техния растеж и морфологични аномалии.
Измененията в тези клетки, които са прекурсори на мозъчните и се развиват в кортикални неврони при ембрионите и фетусите, могат да станат причина за микроцефалия при бебета на майки, заразени със зика. Други изследвания демонстрираха, че вирусът може да прониква в мозъчните клетки, променяйки регулирането на клетъчния цикъл и предизвиквайки клетъчна смърт.
В светлината на тези открития изследователите от Кампинас се заели да проучат ефектите от зика върху глиобластомните клетки. За целта те инфектирали с вируса клетки от човешки злокачествен глиобластом и записали техни микроскопски образи 24 и 48 часа след инфектирането, за да наблюдават измененията в метаболизма им (цитопатични ефекти) вследствие на зика.
Резултатите показали, че глиобластомните клетки демонстрират умерени цитопатични ефекти едно денонощие след инфектирането, като например закръглени, подути клетъчни тела и образуване на синцитиуми – цитоплазмени маси, при които мембраната съдържа няколко ядра.
Най-тежките цитопатични ефекти били наблюдавани две денонощия след инфектирането, с увеличен брой закръглени, подути клетки и изразена загуба на клетъчна цялост, които са предвестници на клетъчната смърт.
„Цитопатичните ефекти на инфекцията със зика върху глиобластомните клетки се наблюдаваха най-ясно след 48 часа. Клетъчната морфология беше почти напълно променена през този период“, казва Катарино.
Ключова молекула
За да идентифицират основните съединения (метаболити), произвеждани от глиобластомните клетки по време на инфекцията със зика, изследователите анализирали последните, като използвали масспектрометрия с матрично асистирана лазерна десорбция/йонизация.
Тази техника се състои от разграждане на атомите или молекулите в пробата, така че те стават заредени с повече или по-малко електрони от първоначалните (йонизация), след което разделянето им според съотношението между маса и заряд с цел да бъдат идентифицирани и преброени.
Данните от масспектрометрията били подложени на статистически анализ, който показал, че 24 часа след инфектирането клетките започвали да произвеждат кардиогликозиди и по-специално дигоксин.
Предишни лабораторни изследвания, проведени от учени в други страни, демонстрираха, че тази молекула е способна да ограничи размножаването и да повиши смъртността на клетки от меланом, най-агресивния тип рак на кожата, както и от рак на гърдата и невробластом – тумор, който обикновено засяга пациенти до 15-годишна възраст.
Тъй като за дигоксина и други кардиогликозиди бе установено, че причиняват смърт на раковите клетки, изследователите стигнаха до заключението, че инфекцията с вируса зика предизвиква синтез на молекулата в глиобластомните клетки, и че това вероятно е един от факторите, водещи до смърт на невронните предшественици. „Дигоксинът може да е ключовата молекула, която активира глиобластомната клетъчна смърт по време на инфекция със зика“, казва Катарино.
Въз основа на тези открития авторите предполагат, че чрез генно инженерство на вируса зика биха могли да се елиминират ефектите от инфекцията и да се оставят единствено онези вирусни частици, които синтезират дигоксин. По този начин вирусът може да бъде използван като алтернативно лечение за глиобластома, който е силно резистентен към химиотерапевтичните медикаменти.
„Употребата на онколитични вируси (такива, които са генно модифицирани да унищожават туморните клетки) е в напреднала фаза, особено за лечение на рак на кожата и миелом (рак на костния мозък) – казва Катарино. - Зика би могъл да бъде кандидат за лечението на глиобластом.“
Превод от английски
Калина КАМЕНОВА
