Le virus Zika propagé par les moustiques, connu pour ses liens avec les lésions cérébrales chez les bébés nés de mères infectées, a le potentiel de cibler et de détruire le cancer du cerveau, selon les scientifiques.
De nouvelles recherches ont révélé que le virus Zika se divise en cellules cérébrales en utilisant une clé moléculaire spéciale, et les scientifiques pensent que le virus pourrait être modifié pour qu'il n'infecte que les cellules cancéreuses du cerveau, laissant les cellules saines indemnes.
Le glioblastome agressif du cancer du cerveau défie souvent le traitement anticancéreux standard car la maladie transforme les cellules cérébrales normales en cellules souches. Alors que les neurones typiques cessent de se diviser après tant de réplications, les cellules souches peuvent se reproduire indéfiniment et développer une toute nouvelle tumeur à partir d'une poignée de cellules. Les patients survivent généralement moins de 20 mois après avoir reçu un diagnostic de glioblastome; même si le cancer peut être forcé en rémission, les tumeurs repoussent généralement et prennent la vie du patient dans les 12 mois.
Mais là où les traitements standard échouent, le virus Zika peut offrir une nouvelle stratégie pour éliminer la maladie mortelle, selon une paire d'études publiées le 16 janvier dans les revues Cell Reports et Cell Stem Cell.
"Alors que nous aurions probablement besoin de modifier le virus Zika normal pour le rendre plus sûr pour traiter les tumeurs cérébrales, nous pourrions également être en mesure de tirer parti des mécanismes que le virus utilise pour détruire les cellules afin d'améliorer la façon dont nous traitons le glioblastome", auteur principal Dr Jeremy Rich, directeur de la neuro-oncologie et du Brain Tumor Institute à UC San Diego Health, a déclaré dans un communiqué. (Rich et ses collègues sont les auteurs du document Cell Stem Cell.)
Lorsque le virus Zika infecte des fœtus en développement, le virus retarde le développement du cerveau en ciblant les cellules souches neurales et en ralentissant leur prolifération. Rich et ses co-auteurs se sont demandé si la stratégie du virus pouvait être cooptée pour réduire les tumeurs cérébrales. Dans une étude publiée en 2017 dans The Journal of Experimental Medicine, l'équipe a mis sa théorie à l'épreuve et a découvert que le virus Zika préfère réellement infecter les cellules souches du glioblastome par rapport aux cellules cérébrales normales - au moins dans les boîtes de Pétri et les modèles murins de la maladie. La raison de cette préférence est restée un mystère jusqu'à présent.
Pour savoir comment Zika brise les membranes des cellules cancéreuses, l'équipe a scanné la surface du virus à la recherche d'intégrines - des récepteurs que les virus utilisent souvent pour se fixer aux cellules de leurs victimes et s'y glisser. Après avoir identifié diverses intégrines sur la surface virale, les chercheurs ont ensuite bloqué chacune avec une protéine. Ensuite, ils ont déchaîné le virus modifié dans une boîte de laboratoire contenant un mélange de cellules souches cérébrales normales et de cellules cancéreuses. Si une intégrine particulière a aidé Zika à pirater les cellules du cerveau, le blocage du récepteur devrait arrêter le virus infectieux sur ses traces.
Par essais et erreurs, l'équipe a appris qu'une intégrine appelée αvβ5 sert de clé qui permet à Zika d'entrer dans les cellules du cerveau.
"Lorsque nous avons bloqué d'autres intégrines, il n'y avait aucune différence", a expliqué Rich. "Mais avec αvβ5, le bloquer avec un anticorps a presque complètement bloqué la capacité du virus à infecter les cellules souches du cancer du cerveau et les cellules souches du cerveau normales."
Selon l'étude, αvβ5 se compose de deux moitiés: αv et β5. La première moitié apparaît en abondance sur les cellules souches du cerveau, ce qui peut aider à expliquer comment le virus cible les cellules souches cérébrales saines et cancéreuses. La seconde moitié, cependant, apparaît principalement sur les cellules cancéreuses et rend les tumeurs plus agressives, en ce qui concerne la rapidité avec laquelle elles peuvent se propager.
Pour cette raison, les glioblastomes peuvent être plus vulnérables à l'infection à Zika que les cellules souches cérébrales normales. L'équipe a confirmé l'idée en injectant du Zika dans des organoïdes du cerveau humain - de minuscules modèles du cerveau humain cultivés dans une boîte de laboratoire. Dans les mini-cerveaux, le virus infecte de manière fiable les cellules cancéreuses plus souvent que les cellules saines. Mais sans récepteur αvβ5 intact, le virus ne pourrait pas infecter les cellules du tout.
La deuxième étude, publiée dans Cell Reports, a également confirmé que l'αvβ5 confère à Zika ses pouvoirs d'élimination du cancer.
En utilisant la technique d'édition de gènes CRISPR, les chercheurs ont sélectivement supprimé des gènes spécifiques des cellules souches du glioblastome et ont exposé chaque tumeur mutante au virus Zika. Quand ils ont supprimé le gène qui contenait des instructions pour construire αvβ5, Zika ne pouvait plus saisir les cellules cancéreuses. La découverte "était parfaitement logique" car αvβ5 apparaît en si grande quantité sur les cellules souches neurales, la cible principale du virus, auteur principal Tariq Rana, professeur et chef de la Division de génétique au Département de pédiatrie de l'UC San Diego School of Medicine et Moores Cancer Center, a déclaré dans le communiqué.
Sachant que l'αvβ5 peut être un point faible dans les glioblastomes agressifs, les chercheurs visent désormais à modifier génétiquement le virus Zika pour cibler le cancer tout en épargnant les cellules saines.
D'autres virus mortels pourraient également servir d'armes contre le cancer du cerveau. Dans une étude publiée en 2018 dans le New England Journal of Medicine, des chercheurs ont traité des patients atteints de glioblastome avec un poliovirus génétiquement modifié et ont constaté que plus de 20% étaient encore en vie trois ans plus tard, contre 4% des patients ayant reçu un traitement standard, Live. La science a rapporté à l'époque. Alors que le domaine de la virothérapie continue de croître, les maladies autrefois mortelles peuvent s'avérer être des armes puissantes dans la lutte contre le cancer.
