Was ist ein onkolytisches Virus?
Onkologie ist das Studium von Krebs und Lyse beschreibt den Abbau von Zellen. Ein onkolytisches Virus kann Krebszellen töten. Obwohl das Gebiet der onkolytischen Virustherapie relativ neu ist, zeigen Studien ab 2011, dass einige Viren in der Lage sind, bei einigen Krebsarten eine gewisse Wirkung zu entfalten. Gentechnisch veränderte Viren, die Tumorzellen infizieren können, gesunde Zellen jedoch nicht beeinträchtigen, werden derzeit untersucht.
Viren sind winzige Organismen, in denen sich die Zelle eines anderen Organismus vermehren muss. Tatsächlich sind Viren so einfach, dass sie einen oder zwei Stränge Nukleinsäurematerial und möglicherweise eine Schutzhülle enthalten, dass manche Wissenschaftler sie nicht als Lebewesen betrachten. Die Einfachheit der Viren ist insofern nützlich, als ein geringer Energieaufwand erforderlich ist, um intakt zu bleiben oder neue Viruspartikel zu bilden. Dies bedeutet jedoch auch, dass die Viren in die Zellen anderer Organismen eindringen müssen, um ihre Zellmaschinerie zur Fortpflanzung zu nutzen.
Zu diesem Zweck verwenden Viren einen Teil des Raums auf den relativ kleinen Strängen des genetischen Materials für Genprodukte, die ihnen helfen, in Zellen einzudringen und die Maschinerie zu entführen. Wenn es Viren gelingt, in die Zelle einzudringen und Kopien des Virus anzufertigen, gelangen die neuen Viruspartikel in die Umwelt, indem sie die Zelle aufbrechen. Dieser Vorgang wird als Lyse bezeichnet und leitet sich vom griechischen Wort für Lockerung ab, das Luein ist .
Normalerweise greifen Viren keine Tumorzellen statt gesunder Zellen an. Mit dem Aufkommen der Molekularbiologie und Gentechnik in den späten Jahren des 20. Jahrhunderts fanden Wissenschaftler jedoch heraus, wie Viren bevorzugt auf Tumorzellen abzielen können. Konnte das untersuchte Virus einige Tumorzellen zerstören, wurde es als onkolytisches Virus bezeichnet.
Zellen im Körper enthalten im Allgemeinen alle ein vollständiges Komplement an Genen, und die Zelle liest die in diesen Genen vorhandenen Informationen, um die erforderlichen Zellprodukte herzustellen. Da der Körper jedoch viele verschiedene Zelltypen enthält, von Nervenzellen bis zu Hautzellen, unterscheiden sich die für diese Zelle erforderlichen Produkte typischerweise von anderen Zelltypen. Tumorzellen haben ein anderes Profil als gesunde Zellen in ihrer Umgebung, auch wenn die ursprüngliche Tumorzelle einst mit den Nachbarzellen identisch war. Dies liegt daran, dass sich die Tumorzellen abnormal replizieren und daher mehr Baumoleküle als sich nicht teilende Zellen benötigen.
Diesen Unterschied im Profil von Zellen nutzen Wissenschaftler aus, um ein Virus gezielt gegen Krebszellen zu optimieren. Beispielsweise kann ein Virus, dem ein normales Gen für ein bestimmtes Produkt fehlt, das zur Replikation benötigt wird, nicht in einer Zelle replizieren, die dieses Produkt nicht produziert. Wenn das onkolytische Virus in eine Tumorzelle gelangt, die dieses Produkt als Teil des Krebsprozesses produziert, kann das Virus dieses Zellprodukt aufnehmen und sich replizieren. Die Replikation führt dann zur Zelllyse und der Tumor kann dadurch schrumpfen.
Beispiele für natürliche Virusspezies, die potenzielle Anwendungen bei der Krebsbehandlung haben, umfassen Herpes-simplex-Virus-1, Adenovirus und Reovirus. Da sie in der Lage sind, Menschen auf natürliche Weise zu infizieren, wählen Wissenschaftler in der Regel humane Pathogene aus, um ihre Fähigkeit zu testen, menschliche Tumorzellen abzutöten. Manchmal wurden die Viren entwickelt, um Gene zu entfernen, die für therapeutische Wirkungen nicht nützlich sind oder für den Patienten gefährlich sein können. Seit 2011 ist die onkolytische Virustherapie in der Krebsbehandlung nicht mehr alltäglich, es werden jedoch klinische Studien für eine Vielzahl von Stämmen durchgeführt. Wenn es sich als nützlich erwiesen hat, kann ein onkolytisches Virusprodukt in Verbindung mit anderen Krebstherapien wie Chemotherapie oder Bestrahlung verwendet werden, oder wenn es sehr erfolgreich ist, kann es allein verwendet werden.