Un virus che solitamente infetta i fagioli dall’occhio nero, il CPMV, sta emergendo come una promettente e potenzialmente economica immunoterapia contro il cancro. I ricercatori stanno iniziando a svelare i meccanismi che rendono questo virus così efficace.
Il virus del mosaico del fagiolo dall’occhio (CPMV): un attivatore immunitario unico
Un recente studio, condotto da un team di ingegneri chimici e nanotecnologici dell’Università della California di San Diego, ha esplorato a fondo le ragioni per cui il Virus del Mosaico del Fagiolo dall’Occhio (CPMV) si distingue da altri virus vegetali nella sua straordinaria capacità di stimolare il sistema immunitario a riconoscere e attaccare le cellule tumorali. Lo studio, intitolato “Analisi comparative per lo sviluppo di farmaci immunoterapici contro il cancro basati su virus vegetali”, sta gettando nuova luce su questa sorprendente scoperta.
Negli studi preclinici, ha mostrato potenti effetti antitumorali in diversi modelli murini e persino in pazienti canini affetti da cancro. Quando iniettato direttamente nei tumori, il trattamento con il virus recluta specifiche cellule immunitarie innate, tra cui neutrofili, macrofagi e cellule natural killer, direttamente nel microambiente tumorale. Qui, queste cellule agiscono per distruggere le cellule cancerose.
Contemporaneamente, il CPMV attiva i linfociti B e T, fondamentali per stabilire una memoria antitumorale sistemica e duratura. Questo risveglio immunitario non solo contribuisce a eliminare il tumore trattato, ma prepara anche il sistema immunitario a dare la caccia e combattere i tumori metastatici che potrebbero trovarsi in altre parti del corpo, offrendo una strategia di difesa completa e persistente.
Perché questo virus vegetale combatte il cancro
La professoressa Nicole Steinmetz, titolare della cattedra Leo e Trude Szilard presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica e Nanotecnologica della famiglia Aiiso Yufeng Li alla Jacobs School of Engineering dell’UC San Diego e autrice corrispondente dello studio, ha sottolineato l’eccezionalità del CPMV: “È interessante che il CPMV, ma non altri virus delle piante, stimoli una risposta antitumorale”. Questa osservazione apre la strada a nuove comprensioni nel campo dell’immunoterapia.
Anthony Omole, primo autore dello studio e dottorando nel laboratorio della professoressa Steinmetz, ha aggiunto: “Questo lavoro ci fornisce informazioni sul funzionamento così efficace”. La scoperta più entusiasmante, secondo Omole, è che, sebbene le cellule immunitarie umane non vengano infettate, esse rispondono al virus. Questa interazione le riprogramma verso uno stato di attivazione, addestrandole a rilevare ed eradicare le cellule cancerose. Questo meccanismo di riprogrammazione è cruciale per comprendere l’efficacia del trattamento.
Una domanda fondamentale nel percorso di trasferimento del CPMV ai pazienti oncologici umani è stata: cosa rende questo virus vegetale così efficace nel combattere il cancro? Per rispondere a questo interrogativo, Omole, Steinmetz e i loro colleghi del Nanotechnology Characterization Laboratory del National Cancer Institute hanno condotto un confronto diretto tra il CPMV e il virus clorotico del fagiolo dall’occhio (CCMV). Quest’ultimo è un virus vegetale strettamente correlato al CPMV, ma non mostra effetti antitumorali quando somministrato per via intratumorale.
Entrambi i virus formano nanoparticelle di dimensioni simili e vengono assorbiti dalle cellule immunitarie umane a velocità comparabili. Tuttavia, una volta internalizzati, gli effetti prodotti dai due virus divergono significativamente. Il team ha scoperto che il CPMV stimola la produzione di interferoni di tipo I, II e III, proteine note per le loro proprietà antitumorali.
Omole ha evidenziato l’importanza di questa scoperta, notando come “alcuni dei primi farmaci immunoterapici per il cancro fossero interferoni ricombinanti”. Al contrario, il CCMV stimola una serie di interleuchine pro-infiammatorie che, tuttavia, non si traducono in una efficace eliminazione del tumore. Questa distinzione nella risposta immunitaria indotta è fondamentale per capirne il potenziale terapeutico unico.
Un meccanismo di azione unico
Una differenza fondamentale tra il CPMV e altri virus risiede nel modo in cui i loro RNA vengono processati all’interno delle cellule di mammifero. I suoi RNA persistono più a lungo e, cosa cruciale, vengono trasportati all’endolisosoma. Qui, attivano il recettore Toll-like 7 (TLR7), un componente essenziale nell’innesco delle risposte immunitarie antivirali e, ancor più importante, antitumorali. Al contrario, gli RNA del CCMV, il virus strettamente correlato analizzato nello studio, non riescono a raggiungere questo punto di attivazione, spiegando in parte la sua inefficacia come immunoterapia.
Il CPMV offre un vantaggio unico come immunoterapia a basso costo. A differenza di molte altre terapie che richiedono processi di produzione complessi e onerosi, può essere prodotto attraverso l’agricoltura molecolare. Come ha spiegato Omole, “Può essere coltivato nelle piante utilizzando luce solare, terreno e acqua”, rendendolo un’opzione notevolmente più accessibile.
Il team di ricerca sta ora concentrando i propri sforzi per portarlo alle sperimentazioni cliniche. La professoressa Steinmetz ha sottolineato l’importanza del lavoro attuale: “Il presente studio fornisce importanti spunti sul suo meccanismo d’azione. Stiamo lavorando con impegno per i prossimi passi, al fine di garantire che venga selezionato il candidato principale più potente, in grado di raggiungere efficacia e sicurezza antitumorali.” Con entusiasmo e determinazione, il team è pronto a superare la fase preclinica: “Questo è il momento e siamo pronti a portare questo lavoro fuori dai canoni estetici e verso le sperimentazioni cliniche.”
Lo studio è stato pubblicato su Cell Biomaterials.
