Gdzie chirurg nie może - - tam wirusy...

Gdzie chirurg nie może Gdzie chirurg nie może --

-- tam wirusy pośletam wirusy pośle

czyli o przeciwnowotworowych czyli o przeciwnowotworowych terapiach wirusowychterapiach wirusowych

Wirusy zwiększające ryzyko rozwoju nowotworów

HBV

HPV

HTLV

HHV-8

EBV

HCV

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

przed 1984 po 1984dzieci w wieku 6-9 lat

na 1

00

00

0 d

ziec

iZmniejszenie liczby zgonów spowodowanych nowotworem wątroby po wprowadzeniu obowiązkowych szczepień przeciwko HBV w 1984 roku

Dane: 1995, Tajwan

Wzrost pięcioletniej przeżywalności pacjentów

rok postawienia diagnozyrok postawienia diagnozy

% p

acje

ntów

%

pac

jent

ów

Wirusy używane w terapii wirusowej nowotworówWirusy używane w terapii wirusowej nowotworów

Naturalne wirusy Naturalne wirusy onkolityczneonkolityczne::

Wirus rzekomego pomoru drobiuWirus rzekomego pomoru drobiu((NewcastleNewcastle diseasedisease virusvirus, NDV), NDV)

-- wywołuje śmiertelne infekcje u ptaków:wywołuje śmiertelne infekcje u ptaków:* utrudnione oddychanie, rzężenia i charczenia, * utrudnione oddychanie, rzężenia i charczenia, * objawy nerwowe (porażenia, czy skręty szyi). * objawy nerwowe (porażenia, czy skręty szyi).

-- nie ma leków, ale są skuteczne szczepionki:nie ma leków, ale są skuteczne szczepionki:* nieśność spada od 30 do 50% lub więcej * nieśność spada od 30 do 50% lub więcej

i powraca do normy po około 2 tygodniach. i powraca do normy po około 2 tygodniach. * jaja mogą mieć cienką skorupę, * jaja mogą mieć cienką skorupę,

typowe jest również składanie jaj bez skorup typowe jest również składanie jaj bez skorup



Wirus rzekomego pomoru drobiuWirus rzekomego pomoru drobiu((NewcastleNewcastle diseasesdiseases virusvirus, NDV), NDV)

-- skutki infekcji u ludzi:skutki infekcji u ludzi:* objawy podobne do grypy, * objawy podobne do grypy, * zapalenie spojówek,* zapalenie spojówek,* zapalenie krtani* zapalenie krtani

Tempo Tempo namnażanianamnażania NDV jest znacznie szybsze (nawet 10 000 razy!) NDV jest znacznie szybsze (nawet 10 000 razy!) w komórkach nowotworowych niż zdrowychw komórkach nowotworowych niż zdrowych



Wirus rzekomego pomoru drobiuWirus rzekomego pomoru drobiu((NewcastleNewcastle diseasesdiseases virusvirus, NDV), NDV)

Proponowane zastosowania kliniczne:Proponowane zastosowania kliniczne:

Niszczenie komórek nowotworowych:Niszczenie komórek nowotworowych:* infekcja wirusami litycznymi (iniekcja lokalna do guza, do mię* infekcja wirusami litycznymi (iniekcja lokalna do guza, do mięśnia, do naczyń, do śnia, do naczyń, do odbytu, inhalacjaodbytu, inhalacja

Szczepionki:Szczepionki:* * onkolizatyonkolizaty (fragmenty komórek nowotworowych zakażonych NVD) (fragmenty komórek nowotworowych zakażonych NVD) -- iniekcje iniekcje śródskórne lub podskórneśródskórne lub podskórne* inaktywowane komórki nowotworowe zakażone NVD * inaktywowane komórki nowotworowe zakażone NVD -- iniekcje podskórneiniekcje podskórne



-- ReowirusyReowirusy Białka RasBiałka Ras

Białka Ras w nowotworachBiałka Ras w nowotworach

Około 60% komórek nowotworów ma zbyt aktywne białka Ras:Około 60% komórek nowotworów ma zbyt aktywne białka Ras:

-- Mutacje powodujące powstanie białek Mutacje powodujące powstanie białek aktywnych konstytutywnie (20aktywnych konstytutywnie (20--30%)30%)

-- Mutacje w białkach aktywujących Ras, Mutacje w białkach aktywujących Ras, powodujące ich ciągłą aktywacjępowodujące ich ciągłą aktywację

-- Mutacje w genach Mutacje w genach onkosupresorowychonkosupresorowych,,osłabiające hamowanie aktywności Rasosłabiające hamowanie aktywności Ras

VEGF

komórki raka jajnikakomórki raka jajnika

przed infekcją

po infekcji



-- ReowirusyReowirusy -- namnażająnamnażają się wyłącznie w komórkach się wyłącznie w komórkach o nadmiernie wysokiej aktywności białek Raso nadmiernie wysokiej aktywności białek Ras

Terapia wirusami Terapia wirusami onkolitycznymionkolitycznymi

rozpoczyna się replikacjagenomu i synteza białek wirusowych

wirusy wnikają dokomórek

nowotworowych

powstają nowe wiriony, synteza białek komórkowych

jest zablokowana

komórka ginie, uwalniane są nowe wirusy, które moga infekować

kolejne komórki nowotworowe


Wirusy zmodyfikowane Wirusy zmodyfikowane tak, by niszczyły przede wszystkim komórki nowotworowe, a nie tak, by niszczyły przede wszystkim komórki nowotworowe, a nie były groźne dla komórek zdrowychbyły groźne dla komórek zdrowych

Wirusy zmodyfikowaneWirusy zmodyfikowane tak, by dostarczać tak, by dostarczać do komórek nowotworowychdo komórek nowotworowych "zabójcze" geny"zabójcze" geny

Wirusy zmodyfikowaneWirusy zmodyfikowane tak by dostarczać geny tak by dostarczać geny do komórek układu odpornościowegodo komórek układu odpornościowego i i czynić z nich skuteczniejszych zabójców komórek nowotworowych.czynić z nich skuteczniejszych zabójców komórek nowotworowych.

genom wirusagenom wirusa

genom zmodyfikowanego wirusagenom zmodyfikowanego wirusa

AdenowirusyAdenowirusy wywołują wywołują przewziębieniaprzewziębienia, zapalenia spojówek i biegunki., zapalenia spojówek i biegunki.

Potrafią zakazić prawie wszystkie typy komórek.Potrafią zakazić prawie wszystkie typy komórek.

Ich genom zbudowany jest z podwójnej nici DNA. Ich genom zbudowany jest z podwójnej nici DNA. Jednym z genów jest E1A.Jednym z genów jest E1A.

Białko E1A jest niezbędne do ekspresji pozostałych Białko E1A jest niezbędne do ekspresji pozostałych genów wirusowych. genów wirusowych.

Jest to niezbędne dla skutecznego Jest to niezbędne dla skutecznego namnażanianamnażania się wirusa.się wirusa.

AdenowirusyAdenowirusy

wirus z genem E1Aregulowanymi przez promotor

aktywny w nowotworach

komórki normalne

komórki nowotworowe

promotor nieaktywny

promotor aktywny

komórki żyją

komórki giną

AdenowirusyAdenowirusy wywołują wywołują przewziębieniaprzewziębienia, zapalenia spojówek i biegunki., zapalenia spojówek i biegunki.

Potrafią zakazić prawie wszystkie typy komórek.Potrafią zakazić prawie wszystkie typy komórek.

Ich genom zbudowany jest z podwójnej nici DNA. Ich genom zbudowany jest z podwójnej nici DNA. Jednym z genów jest E1B.Jednym z genów jest E1B.

Białko E1BBiałko E1B--55 blokuje działanie białka p53. 55 blokuje działanie białka p53.

AdenowirusyAdenowirusy

Białko p53 Białko p53 -- kontroler jakościkontroler jakości

Białko p53 jest często nieaktywne w komórkach nowotworowych

Zmodyfikowany Zmodyfikowany adenowirusadenowirus: ONYX: ONYX--015015

AdenowirusyAdenowirusy bez genu E1B nie mogą bez genu E1B nie mogą namnażaćnamnażać się w komórkach z aktywnym białkiem p53 (czyli się w komórkach z aktywnym białkiem p53 (czyli zdrowych), a jedynie w komórkach z nieczynnym białkiem p53 (czylzdrowych), a jedynie w komórkach z nieczynnym białkiem p53 (czyli nowotworowych).i nowotworowych).

Dzięki temu mogą selektywnie niszczyć komórki nowotworowe.Dzięki temu mogą selektywnie niszczyć komórki nowotworowe.

P53+

P53-

komórki normalne

komórki nowotworowe

wirus bezgenu E1B

wirusy nie namnażają się

wirusy namnażają się

komórki żyją

komórki giną a wirusy zakażają kolejne

Madara et al. Mol Cancer 2005.

Komórki raka prostaty hodowane Komórki raka prostaty hodowane inin vitrovitro i i zakażane zakażane adenowirusemadenowirusem pozbawionym genu E1bpozbawionym genu E1b

komórki p53+

komórki p53-

dzień po infekcji

Frak

cja

pacj

entó

w b

ez p

ostę

pu c

horo

byFr

akcj

a pa

cjen

tów

bez

pos

tępu

cho

roby

Efekty leczenia pacjentów chorych na nowotwory głowy i szyi Efekty leczenia pacjentów chorych na nowotwory głowy i szyi wirusem ONYXwirusem ONYX--015015

chorzy leczeni chemioterapią i wirusem

chorzy leczeni chemioterapią

Wektory wirusowe w terapii genowej nowotworówWektory wirusowe w terapii genowej nowotworów

wektory wnikają do komórek

nowotworowych

produkty wprowadzonych genów zmieniają metabolizm komórki

komórka nowotworowa

ginie

transgen ulega ekspresji

Procedura:Procedura:Do komórek wprowadza się gen Do komórek wprowadza się gen kinazykinazy tymidynowejtymidynowej. Następnie podaje się . Następnie podaje się gancyklowirgancyklowir. . KinazaKinazatymidynowatymidynowa przekształca przekształca gancyklowirgancyklowir w silną truciznę, co prowadzi do śmierci komórki.w silną truciznę, co prowadzi do śmierci komórki.

KinazaKinaza tymidynowatymidynowa –– enzym pochodzący z wirusa opryszczki enzym pochodzący z wirusa opryszczki katalizujący katalizujący fosforylacjęfosforylację gancyklowirugancyklowiru. Powstający . Powstający trifosforantrifosforangancyklowirugancyklowiru jest silnym inhibitorem jest silnym inhibitorem polimerazypolimerazy DNA DNA prowadzącym do śmierci komórek.prowadzącym do śmierci komórek.

GancyklowirGancyklowir –– analog analog guanozynyguanozyny stosowany w zakażeniach stosowany w zakażeniach cytomegalowirusemcytomegalowirusem (CMV)(CMV)

Samobójcza terapia genowaSamobójcza terapia genowa gancyklowir

GlejakiGlejaki –– nowotwory mózgunowotwory mózgu

•• GlioblastomaGlioblastoma multiformemultiforme ((glejakglejak wielopostaciowy) wielopostaciowy) jest agresywnym i nieuleczalnym nowotworem mózgu, jest agresywnym i nieuleczalnym nowotworem mózgu, rozwijającym się z komórek glejowychrozwijającym się z komórek glejowych

•• Średni czas przeżycia pacjenta po zdiagnozowaniu to Średni czas przeżycia pacjenta po zdiagnozowaniu to około sześć miesięcy, nawet po zastosowaniu leczenia około sześć miesięcy, nawet po zastosowaniu leczenia chirurgicznego, radioterapii i chemioterapii.chirurgicznego, radioterapii i chemioterapii.

•• Nowotwór ten nie tworzy przerzutów, ale prowadzi do Nowotwór ten nie tworzy przerzutów, ale prowadzi do śmierci na skutek zwiększania swojej objętości i śmierci na skutek zwiększania swojej objętości i zwiększonego nacisku na mózgzwiększonego nacisku na mózg

•• Rozwija się głównie u osób dorosłych (średnia wieku Rozwija się głównie u osób dorosłych (średnia wieku 45 lat)45 lat)

Samobójcza terapia genowa w leczeniu Samobójcza terapia genowa w leczeniu glejakówglejakówEtapy terapii:Etapy terapii:

1.1. Większość guza usuwana jest chirurgicznie.Większość guza usuwana jest chirurgicznie.

2.2.W miejsce z którego usunięto guz podaje się wektor wirusowy z W miejsce z którego usunięto guz podaje się wektor wirusowy z genem kodującym genem kodującym kinazękinazę tymidynowątymidynową

3.3. Wektor wprowadza do komórek nowotworowych gen Wektor wprowadza do komórek nowotworowych gen kinazykinazytymidynowejtymidynowej

4.4. Pacjent otrzymuje przez kilka dni Pacjent otrzymuje przez kilka dni gancyklowirgancyklowir, który w , który w komórkach z komórkach z kinaząkinazą tymidynowątymidynową przekształcany jest w przekształcany jest w toksynę zabijającą je.toksynę zabijającą je.

Zwierzęta nieleczone

Zwierzęta leczone

Samobójcza terapia genowa w leczeniu Samobójcza terapia genowa w leczeniu glejakówglejaków

Przed

Po

Terapia genowa czerniakaTerapia genowa czerniaka

RetrowirusyRetrowirusy

Wirusy o sferycznych Wirusy o sferycznych wirionachwirionach, o , o genomiegenomie złożonym złożonym z dwóch identycznych cząsteczek z dwóch identycznych cząsteczek jednoniciowegojednoniciowego RNARNA..

•• Wektory Wektory retrowirusoweretrowirusowe efektywnie wprowadzajefektywnie wprowadzająą transgentransgendo komdo komóórek rek -- transgentransgen wbudowuje siwbudowuje sięę do do genomugenomu i ulega di ulega dłługotrwaugotrwałłej ekspresjiej ekspresji

LTRLTR ((longlong terminal terminal repeatsrepeats) ) –– konieczne do integracji z konieczne do integracji z genomemgenomemPPolol –– odwrotna odwrotna transkryptazatranskryptazaΨΨ -- sekwencja pakujsekwencja pakująącacaEnvEnv –– biabiałłka ka otoczkiotoczkiGagGag –– biabiałłka rdzeniaka rdzenia

MLV – mysi wirus białaczki

http://www.pharmaceutical-technology.com/projects/vaxgen/vaxgen3.html

CzerniakCzerniak

Pardoll and Drew, PNAS 2002.

czerniakczerniak TcTc

TcTc

TcTc

TcTc

TcTc

TcTc

Tc Tc -- rozpoznał rozpoznał wrogawroga

-- Limfocyty TcLimfocyty Tc jednego z pacjentów okazały się wyjątkowo skutecznymi zabójcamijednego z pacjentów okazały się wyjątkowo skutecznymi zabójcamikomórek czerniaka.komórek czerniaka.

-- Ich Ich receptory receptory wyjątkowo dobrze rozpoznawały białka wyjątkowo dobrze rozpoznawały białka MARTMART--11 na komórkach na komórkach czerniakaczerniaka DudleyDudley et al. et al. ScienceScience 20022002

kilka lat temu....kilka lat temu....

Od pacjentów pobrano limfocyty naciekające guzOd pacjentów pobrano limfocyty naciekające guz

U niektórych pacjentów udało się uzyskać U niektórych pacjentów udało się uzyskać prawie całkowite ustąpienie objawów chorobyprawie całkowite ustąpienie objawów choroby

Namnożone limfocyty podano tym samym pacjentomNamnożone limfocyty podano tym samym pacjentom

Wyselekcjonowano limfocyty niszcząceWyselekcjonowano limfocyty niszczącekomórki nowotworowe i namnożono je komórki nowotworowe i namnożono je inin vitrovitro

1. Receptor zbudowany jest z dwóch łańcuchów (1. Receptor zbudowany jest z dwóch łańcuchów (αα i i ββ), kodowanych ), kodowanych przez odrębne geny przez odrębne geny –– sklonowanosklonowano oba geny oba geny z limfocytów wyleczonego z limfocytów wyleczonego pacjentapacjenta

2. Wprowadzono geny do 2. Wprowadzono geny do genomugenomu wektora wektora retrowirusowegoretrowirusowego

+

genom wektora genom wektora retrowirusowegoretrowirusowego TcRTcR anty MARTanty MART--11

następnie....następnie....

α

β

plazmalemma

TcRα TcRβ

TcRα TcRβ+

wektor wektor retrowirusowyretrowirusowy TcRTcR anty MARTanty MART--11

TT

TT

Schemat terapii genem Schemat terapii genem TcRTcR antyMARTantyMART--1 1 wprowadzanym przy pomocy wektora wprowadzanym przy pomocy wektora retrowirusowegoretrowirusowego

...2 pacjentów nie ma objawów choroby...2 pacjentów nie ma objawów choroby

dzisiaj (21 miesięcy po terapii)...dzisiaj (21 miesięcy po terapii)...

Przerzut czerniaka w wątrobiePrzerzut czerniaka w wątrobie

przed leczeniem 1 miesiąc po leczeniu 10 miesięcy po leczeniu

www.wiley.co.uk.genmedwww.wiley.co.uk.genmed


immunoterapia

onkoliza

wprowadzanie różnych genówhamowanie onkogenów

wprowadzanie antyonkogenów

terapia samobójcza

zwiększanie wrażliwości na chemioterapię

Dziękuję :)Dziękuję :)

Gdzie chirurg nie może - - tam wirusy...

Documents

Transcript of Gdzie chirurg nie może - - tam wirusy...