Cos'è la viroterapia?

Alcuni virus possono uccidere il cancro e gli scienziati lo sanno da oltre un secolo. È solo negli ultimi decenni, tuttavia, che i progressi nell'ingegneria genetica hanno consentito ai virus di diventare una valida terapia contro il cancro. Ora, i ricercatori di tutto il mondo lavorano con questi insetti che uccidono il cancro nella speranza che un giorno il trattamento del cancro diventi virale.

I primi giorni della viroterapia

Alcuni virus preferiscono attaccare i tessuti cancerosi piuttosto che quelli sani e la viroterapia oncolitica si avvale di questo fatto. I virus antitumorali non solo uccidono le cellule tumorali, ma avvisano anche il sistema immunitario dell'ospite della presenza di un cancro.

"Il nostro sistema immunitario si è evoluto nel corso dei millenni per riconoscere molto bene gli agenti patogeni - non si sono evoluti per riconoscere i tumori molto bene", ha detto il dottor Antonio Chiocca, neurochirurgo capo e presidente del dipartimento di neurochirurgia del Brigham and Women's Hospital di Boston . Chiocca studia virus oncolitici, o virus che infettano e uccidono le cellule tumorali, che possono essere probabilmente usati nel trattamento del cancro al cervello.

"L'idea è molto semplicemente quella di inserire un'infezione virale nel tumore per allertare il sistema immunitario", ha detto. "Svegliati con il fatto che c'è un tumore lì."

Gli scienziati hanno iniziato a sperimentare questo tipo di immunoterapia già alla fine del 1800, ma nei successivi 100 anni il campo è caduto di moda e fuori moda.

All'inizio del 1900, un chirurgo di nome William Coley divenne famoso per i suoi tentativi di combattere il cancro esponendo i pazienti a estrazioni tratte da tessuto infetto. Coley è diventato dipendente dal concetto dopo aver incontrato un uomo il cui tumore maligno è appassito di fronte a una grave infezione batterica, secondo una recensione del BMJ Postgraduate Medical Journal. Coley ha iniziato a infettare i suoi pazienti con un salvatore batterico - il virus dell'erisipela - e in seguito ha sviluppato un vaccino da due batteri modificati.

Le "tossine di Coley", come veniva chiamato il vaccino, divennero un trattamento popolare per molti tipi di cancro e agirono inducendo febbre, brividi e infiammazione nel paziente. Secondo una recensione sulla rivista Molecular Therapy, numerosi studi di casi hanno supportato l'idea che le malattie infettive potrebbero mandare il cancro in remissione o eliminarlo completamente. Ma con l'aumento della radioterapia, della chemioterapia e di altri trattamenti immunosoppressivi, le viroterapie emergenti come le tossine di Coley hanno perso popolarità.

Un secondo focolaio di viroterapia

Lo sviluppo di sistemi di colture di tessuti e modelli di cancro ai roditori negli anni '40 e '50 ha innescato una rinascita della ricerca sulla viroterapia, secondo una recensione sulla rivista Nature Biotechnology. I medici hanno infettato centinaia di malati di cancro negli studi clinici, esponendoli a parotite, epatite e West Nile. Il successo variava ampiamente tra le prove. I tumori di alcuni pazienti sono regrediti drasticamente e le loro vite sono state prolungate. Altri hanno combattuto l'infezione troppo rapidamente per raccoglierne i benefici, mentre altri pazienti sono emersi liberi dal tumore, ma in seguito sono caduti vittima del virus stesso piuttosto che del cancro.

Gli anni '80 hanno inaugurato l'era moderna della viroterapia oncolitica e da allora le prospettive del settore sono state migliorate.

"La virologia molecolare è entrata in gioco e le persone hanno scoperto che alcuni virus si replicano meglio nelle cellule tumorali rispetto [nelle] loro controparti normali", ha affermato Grant McFadden, direttore del Biodesign Center for Immunotherapy, Vaccines and Virotherapy presso l'Arizona State University.

Quando le cellule diventano cancerose, ha detto, acquisiscono caratteristiche pericolose a scapito delle caratteristiche benefiche presenti nelle cellule sane.

"Le cellule tumorali perdono gradualmente la loro capacità di proteggersi dalle infezioni virali", ha detto. "È quel 'tallone d'Achille' che i virus oncolitici sfruttano".

Con l'aiuto della moderna ingegneria genetica, i ricercatori ora si sforzano di costruire il miglior virus oncolitico possibile e quindi abbinare il virus con il suo arcinemico canceroso.

Ostacoli da cancellare

Il campo della viroterapia è notevolmente progredito negli ultimi decenni, ma la ricerca rimane difficile.

"La sfida è scegliere il virus giusto, decidere come armarlo e come distribuirlo", ha detto McFadden. Alcune viroterapie possono essere iniettate direttamente in un letto tumorale, rendendo il parto un gioco da ragazzi. Ma molti tumori sono difficili da raggiungere con un ago o potrebbero essere sparsi in tutto il corpo. "Questo problema di consegna è una sfida importante", ha detto McFadden.

I virus oncolitici hanno anche il potenziale per trasformarsi in "virus in fuga" - virus che si adattano dopo la somministrazione o si ricombinano con patogeni umani già presenti in un paziente e iniziano a infettare ferocemente i tessuti sani. I ricercatori rimangono alla ricerca di questi fuggitivi, ma finora i virus oncolitici sembrano sicuri anche nei pazienti immunosoppressi e nei modelli animali, secondo una revisione del 2014 pubblicata sulla rivista Cell Host Microbe.

I virus antitumorali possono ora essere progettati per attaccare selettivamente le cellule tumorali, risparmiare il tessuto normale, risvegliare il sistema immunitario dell'ospite e invertire l'immunosoppressione nel microambiente tumorale. Ma la viroterapia non è una cura da sola. La ricerca suggerisce che le viroterapie serviranno a integrare la chemioterapia, la radioterapia o l'immunoterapia.

"In generale, negli studi clinici il regime di trattamento più promettente è stato quello di combinare la viroterapia con un inibitore del checkpoint immunitario", ha detto Chiocca. Gli inibitori del checkpoint funzionano rendendo i tumori vulnerabili agli attacchi del sistema immunitario, quindi l'associazione del trattamento con un virus oncolitico può aumentare significativamente la sua efficacia.

Il futuro della cura del cancro

Nel 2005, la Food and Drug Administration cinese, ora nota come China Food and Drug Administration, ha messo sul mercato la prima viroterapia oncolitica. H101, commercialmente noto come Oncorine, è un virus geneticamente modificato che attacca preferenzialmente le cellule tumorali ed è usato per trattare i tumori della testa e del collo.

Il trattamento del melanoma T-VEC, a base di un virus dell'herpes modificato, è diventato la prima viroterapia approvata dalla FDA nel 2015 ed è stato approvato in Australia e nell'Unione Europea l'anno successivo.

Negli ultimi anni sono uscite sempre più segnalazioni di promettenti candidati alla viroterapia, secondo un articolo pubblicato quest'anno sulla rivista Nature Reviews Clinical Oncology.

I virus antitumorali ora possono essere creati da virus umani un tempo pericolosi, come il morbillo o virus non patogeni. Anche alcuni virus specifici per animali sono stati sfruttati per la viroterapia. Ad esempio, McFadden mira a sviluppare un virus chiamato virus del mixoma (MYXV), trovato solo nei conigli, per uso terapeutico nelle persone.

Mentre gli scienziati diligenti cercano potenti virus oncolitici, il campo della viroterapia sembra destinato a continuare ad espandersi.

Risorse addizionali:

• Morbillo come combattente contro il cancro, dalla Mayo Clinic
• Ulteriori informazioni sui virus della biologia cellulare molecolare
• Cos'è il cancro? dal National Cancer Institute