Le vaccin contre le virus Zika apparaît comme un héros improbable dans la lutte contre le cancer du cerveau

Les scientifiques de la faculté de médecine Duke-NUS (Duke-NUS) ont développé une nouvelle approche utilisant le virus Zika pour détruire les cellules cancéreuses du cerveau et inhiber la croissance tumorale, tout en épargnant les cellules saines. En utilisant des candidats vaccins contre le virus Zika développés à Duke-NUS, l’équipe a découvert comment ces souches ciblent les cellules à prolifération rapide par rapport aux cellules matures, ce qui en fait une option idéale pour cibler les cellules cancéreuses à croissance rapide dans le cerveau adulte.

Leurs conclusions, publiées dans le Journal de médecine translationnellepourraient offrir une nouvelle alternative thérapeutique aux patients atteints d'un cancer du cerveau qui ont actuellement un mauvais pronostic.

Le glioblastome multiforme est le cancer malin du cerveau le plus répandu, avec plus de 300 000 patients diagnostiqués chaque année dans le monde. Les taux de survie de ces patients sont faibles (environ 15 mois), principalement en raison de l’incidence élevée de récidive tumorale et des options thérapeutiques limitées. Pour ces patients, la virothérapie oncolytique – ou l’utilisation de virus modifiés pour infecter et tuer les cellules cancéreuses – pourrait relever les défis thérapeutiques actuels.

Le virus Zika est l’une de ces options en phase de développement précoce. L'équipe Duke-NUS a utilisé des souches de vaccin vivant atténué contre le virus Zika (ZIKV-LAV), qui sont des virus « affaiblis » avec une capacité limitée à infecter les cellules saines mais qui peuvent néanmoins se développer rapidement et se propager au sein d'une masse tumorale.

“Nous avons sélectionné le virus Zika car il infecte naturellement les cellules à multiplication rapide du cerveau, ce qui nous permet d'atteindre des cellules cancéreuses qui sont traditionnellement difficiles à cibler. Nos souches ZIKV-LAV se répliquent également dans les cellules cancéreuses du cerveau, ce qui en fait une thérapie vivante qui peut se propager. et attaquer les cellules malades voisines », a déclaré le Dr Carla Bianca Luena Victorio, premier auteur de l'article et chercheur principal au programme de recherche en biologie du cancer et des cellules souches de Duke-NUS.

Le Dr Victorio et l'équipe ont déterminé que les souches de ZIKV-LAV étaient très efficaces pour infecter les cellules cancéreuses, car ces virus se lient à des protéines présentes à des niveaux élevés uniquement dans les cellules cancéreuses et non dans les cellules saines. En infectant une cellule cancéreuse, ces souches virales détournent les ressources de la cellule pour se reproduire, tuant finalement la cellule.

Lorsque la membrane protectrice de la cellule cancéreuse se rompt lors de sa mort, elle libère son contenu, y compris la descendance virale qui peut infecter et tuer les cellules cancéreuses voisines. De plus, certaines protéines cellulaires libérées par les cellules infectées peuvent activer une réponse immunitaire pour inhiber davantage la croissance tumorale.

Grâce à leurs expériences, l’équipe a observé que l’infection par les souches ZIKV-LAV provoquait la mort de 65 à 90 % des cellules tumorales multiformes du glioblastome. Même si les souches ZIKV-LAV ont également infecté 9 à 20 % des cellules des vaisseaux sanguins du cerveau, l’infection n’a pas tué ces cellules saines. En revanche, la souche originale du virus Zika a tué jusqu’à 50 % des cellules cérébrales saines.

Les scientifiques ont également découvert que les souches de ZIKV-LAV n’étaient pas capables de se reproduire correctement, même lorsqu’elles parvenaient à infecter des cellules saines. La quantité de virus mesurée dans les cellules cérébrales saines infectées par le ZIKV-LAV n’était que de 0,36 à 9 fois supérieure à celle d’avant l’infection. En revanche, la quantité de virus dans les cellules cancéreuses du cerveau infectées par le ZIKV-LAV était de 100 à un milliard de fois supérieure à celle d’avant l’infection. Cela illustre en outre que les conditions dans les cellules cancéreuses sont nettement plus propices à la reproduction du virus que dans les cellules normales.

« Depuis l'épidémie du virus Zika en 2016, il y a naturellement eu des craintes quant à la nature du virus et à ses effets dévastateurs. Grâce à notre travail, nous espérons présenter le virus Zika sous un nouveau jour en mettant en évidence son potentiel à tuer les cellules cancéreuses. Lorsqu'un virus vivant est atténué, de telle sorte qu'il soit sûr et efficace pour lutter contre les maladies infectieuses, il peut être bénéfique pour la santé humaine, non seulement en tant que vaccin, mais également en tant qu'agent puissant d'éradication des tumeurs”, a déclaré la professeure adjointe Ann-Marie Chacko. du programme de recherche en biologie du cancer et des cellules souches de Duke-NUS. Elle est également l'auteur principal de l'article.

Les souches virales vivantes atténuées ont été initialement développées comme vaccin par le groupe du professeur Ooi Eng Eong du programme de recherche sur les maladies infectieuses émergentes de Duke-NUS. À titre de contrôle, les souches virales ont également été testées sur des neurones cérébraux ou des cellules nerveuses cultivées à partir de cellules souches humaines par l'équipe du professeur adjoint Alfred Sun du programme de recherche en neurosciences et troubles du comportement de Duke-NUS. Cela fournit un outil de dépistage fiable pour évaluer la sécurité et l’efficacité de l’utilisation du virus comme thérapie dans les cellules humaines.

Le groupe du professeur adjoint Chacko améliore ces souches ainsi que d'autres souches du virus Zika pour augmenter leur capacité à tuer non seulement les cellules cancéreuses du cerveau, mais également d'autres types de cellules cancéreuses, tout en les rendant plus sûres pour une utilisation chez les patients. Ils modifient également le virus afin qu’il puisse être visualisé de manière non invasive après avoir été injecté à un patient. Cela permettra aux médecins de surveiller où va le virus chez le patient et combien de temps il reste fonctionnel dans la tumeur.

À cette fin, le groupe envisage de commercialiser ses souches virales à la fois comme vaccin contre le Zika et comme traitement contre le cancer du cerveau et potentiellement d’autres cancers, comme le cancer des ovaires.

Le professeur Patrick Tan, vice-doyen principal pour la recherche à Duke-NUS, a déclaré : « Il s'agit d'un excellent exemple de la façon dont différents programmes de recherche au sein de l'école se réunissent pour exploiter leurs diverses expertises afin de faire progresser les connaissances médicales et d'améliorer la vie des patients. des informations précieuses pourraient un jour se traduire par une nouvelle option de traitement pour contrôler la croissance tumorale ou même offrir un remède contre le cancer.