Onkolityczny AAV

Wirus związany z adenowirusami (AAV) był badany jako wektor wirusowy w terapii genowej do leczenia raka jako wirus onkolityczny . Obecnie nie ma żadnych przez FDA metod leczenia raka AAV, ponieważ pierwsza zatwierdzona przez FDA terapia AAV została zatwierdzona w grudniu 2017 r. Istnieje jednak wiele zastosowań onkolitycznego AAV, które są w fazie rozwoju i zostały zbadane.

Terapia wirusami związanymi z adenowirusami

AAV to mały wirus, który został znaleziony jako zanieczyszczenie w badaniach nad adenowirusami . AAV jest wirusem niepatogennym, dlatego obecnie jest badany pod kątem wielu zastosowań w terapii genowej, w tym w leczeniu raka onkolitycznego, ze względu na jego stosunkowo bezpieczny charakter. AAV ma również niewielkie ryzyko mutagenezy insercyjnej , co jest częstym problemem w przypadku wektorów wirusowych, ponieważ jego transgeny są normalnie wyrażane episomalnie. Stwierdzono, że wstawki genomu AAV występują w mniej niż ~10% przypadków, gdy AAV infekuje komórkę, a ekspresja jest mniejsza niż w przypadku ekspresji episomalnej. AAV może pakować genomy o wielkości od 2 do 5,2 kb tylko wtedy, gdy są one otoczone odwróconymi sekwencjami powtórzeń końcowych (ITR), ale optymalnie przechowuje genom o długości od 4,1 do 4,9 kb. Ogranicza to zastosowanie terapeutyczne AAV w leczeniu raka, ponieważ gen, który przenosi wirus, musi mieścić się w mniej niż 4,9 kb.

Kierowanie

AAV i jego wiele różnych szczepów, znanych jako serotypy, ma swoje unikalne preferencje celowania w typ komórki, znane również jako tropizm. Aby ukierunkować terapie genowe wektorów wirusowych na miejsca chorobowe, naukowcy często wykorzystują prostotę kapsydu wirusa AAV do mutowania nowych zachowań docelowych w wirusie. Na przykład, AAV został zmutowany, aby celować w pierwotne komórki glejowe blastomy przez połączenie regionów wielu serotypów AAV.

Oprócz łączenia serotypów, mutowanie obcych sekwencji w kapsyd, o którym wiadomo, że ma pewne zachowania, zostało wykorzystane do celowania w miejsca nowotworowe. Na przykład wiadomo, metaloproteinazy macierzy (MMP) są regulowane w górę w miejscach raka. Wstawiając blokującą infekcję resztę kwasu tetraasparaginowego do kapsydu otoczonego sekwencjami rozszczepialnymi przez MMP, laboratorium opracowało wirusa aktywowanego proteazą (PAV) przy użyciu AAV. W obecności wysokich stężeń MMP, rozszczepialne sekwencje są usuwane, a wirus jest „odblokowywany”, umożliwiając infekcję sąsiednich chorych komórek. PAV jest wciąż optymalizowany. Badanie mające na celu zmianę reszt blokujących kwas tetra-asparaginowy ujawniło, że ładunek ujemny reszt jest prawdopodobnie potrzebny do zablokowania transdukcji. PAV jest obecnie badany pod kątem ukierunkowania na raka jajnika i trzustki z planem dostarczania cytotoksycznych transgenów.

Przykłady rozwoju onkolitycznego AAV

AAV-2-TRAIL: Ligand indukujący apoptozę związany z czynnikiem martwicy nowotworu (TRAIL) badano, gdy był dostarczany przez kapsydy serotypu 2 AAV na ludzkie linie komórkowe raka. Stwierdzono, że różne linie komórkowe miały różną wrażliwość na dostarczanie AAV-2-TRAIL i były wzmacniane przez wstępne potraktowanie komórek lekiem do chemioterapii cisplatyną . Kiedy myszom z modelami ksenoprzeszczepu guza wstrzyknięto AAV-2-TRAIL do guza z cisplatyną i bez cisplatyny, stwierdzono, że rozmiary guza zmniejszały się równie znacząco w przypadku cisplatyny i AAV-2-TRAIL. Masa guza zmniejszyła się jeszcze bardziej, gdy połączono cisplatynę i AAV-2-TRAIL.

AAV-2-HSV-TK: Kinaza tymidynowa wirusa opryszczki pospolitej typu 1 (HSV-TK) jest powszechną terapią przeciwnowotworową, która przekształca gancyklowir ( GCV) w toksyczny trójfosforan GCV w komórkach wyrażających enzym. To indukuje toksyczność komórki i osoby postronnej dla sąsiednich komórek. Gdy hodowano z komórkami nowotworowymi MCF-7, dostarczanie HSV-TK przez AAV2 znacząco zmniejszało żywotność komórek tylko w obecności GCV.

AAV-2-sc39TK: sc39TK jest substytucją pięciu kodonów z HSV-TK, gdzie ciche mutacje zostały wprowadzone do splicingowych sekwencji akceptorowych i donorowych opornych na GCV. Rezultatem jest hiperaktywna wersja HSV-TK. W połączeniu z GCV mutanty te powodują również wysoki poziom śmierci komórek nowotworowych in vitro . Ponadto, po wstrzyknięciu do mysich modeli ksenoprzeszczepów, wykazano, że rozmiar guza znacznie się zmniejszył w ciągu 30 dni. Badano go również w połączeniu z AAV-2-mTOR, który celuje w ssaczy cel rapamycyny (mTOR), badany cel przeciwnowotworowy.

Onkolityczne badania kliniczne AAV

AAV-DC-CTL: Badanie kliniczne jest obecnie w fazie I badań onkolitycznego leczenia AAV raka żołądka w stadium IV w Chinach. W tych próbach AAV zastosowano do dostarczenia antygenu rakowo-płodowego (CEA). CEA jest zwykle wytwarzany w tkance żołądka niemowląt i byłby stosowany w tych badaniach do celowania w komórki nowotworowe w celu specyficznej dla CEA lizy cytotoksycznych limfocytów T. W związku z tym wirus byłby używany do tego, aby komórki nowotworowe były w stanie rozpoznać przez układ odpornościowy zniszczenie. W rezultacie AAV będzie atakował komórki nowotworowe, a cytotoksyczne limfocyty T specyficzne dla CEA będą atakować komórki, które infekuje AAV.