Oncolytic activity of avian influenza virus in human pancreatic ductal adenocarcinoma cell lines

L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDA) è la forma più aggressiva e comune di tumore al pancreas. Terapie efficaci nei confronti di altri tipi di tumore hanno mostrato scarsi risultati nel trattamento del PDA; pertanto la necessità di tecniche alternativeè di cruciale importanza. Viroterapia e un trattamento che impiega virus ingegnerizzati geneticamente al fine di infettare ed uccidere selettivamente le cellule tumorali, e negli ultimi sta crescendo molto come campo scientifici. L’osservazione di un tropismo pancreatico del virus influenzale ha guidato il nostro gruppo a testarne l’impiego come agente oncolitico nei confronti dell’adenocarcinoma duttale del pancreas. Sebbene studiato per le influenze stagionali e le pandemie ad esso associate, il virus influenzale non è stato altrettanto investigato per il suo potenziale impiego come agente oncolitico. Lo scopo di questo studio era di testare l'efficacia di IAV come virus oncolitico contro le linee cellulari PDA umane. Diverse linee cellulari di adenocarcinoma pancreatico sono state caratterizzate dal punto di vista recettoriale per valutare la presenza sulla loro superficie di recettori sialici alpha-2,3 o alpha-2,6 in grado di legare i virus influenzale aviari (alpha2-3) o di mammifero (alpha 2-6), e la presenza di tutti e due tipi di ricettori e stato confermato sulla superfice di tutte le linee. Coerentemente con questo risultato, esperimenti pilota hanno dimostrato che linee cellulari PDA erano sensibili alle infezioni da IAV umana e aviaria isolati. Esperimenti di cinetica di crescita hanno mostrato che vari cicli di replicazione del virus sono stati raggiunti da virus altamente patogeni, ma non a bassa patogenicità (LP) virus. Questo è stato attribuito alla sensibilità eccessiva queste cellule hanno mostrato per la tripsina esogeno richiesto da questi virus per più cicli di infezione in vitro, come le analisi di virus in momenti iniziali dopo l'infezione ha mostrato RNA replica di alto livello. Per determinare quantitativamente la morte cellulare indotta dai diversi isolati virali in cellule PDA seguenti infezione, saggi MTT state eseguite e dimostrato una significativa induzione di morte cellulare a 24 ore dopo l'infezione, e questo era particolarmente grave nel caso di un isolato H7N3. Le analisi di induzione dell'apoptosi usando il mercatore annessina V hanno messo in luce come tutti i ceppi virali testati diano livelli di apoptosi più alti rispetto al controllo (Gem+Cisp) in tutte le linee cellulari tumorali impiegate nello studio. In particolare in BXPC-3 (la linea più sensibile tra quelle testate) il ceppo H7N3 A/tukey/Italy/2962/03 ha indotto livelli più alti. In HPDE6, invece si registra una maggiore morte cellulare derivata dal trattamento con i chemoterapici rispetto a quelle portata dall’infezione virale. Il virus influenzale, quindi, mostrava una abilità innata nel causare morte cellulare più efficacemente in linee tumorali rispetto alle cellule sane. Per scoprire il meccanismo tramite cui il cepo H7N3 ha eserito il suo effeto apototico sulle cellule BxPC-3, una valutazione dei citochini indotti dal virus H7N3 ha rivelato che nella linea cellulare BxPC-3 PDA, l’apoptosi veniva indotto dal via mitocondriale intrinseca. Per determinare se i ceppi IAV sperimentali avevano una maggiore affinità intrinsica verso i glicani frequentemente associati con il fenotipo tumorale, le affinità di legame dei tre virus LP che hanno mostrato una buona capacità di indurre la morte delle cellule di PDA sono stati valutati mediante un solid phase binding assay. Due dei virus, H7N3 e H7N7, hanno mostrato una forte preferenza vincolante per gli antigeni tumorali associate Slex e Slea, anche se questa affinità non è assoluto e non è probabilmente un meccanismo adeguato per limitare tropismo tissutale. Sulla base della sua capacità nell’indurre apoptosi il virus H7N3 A/tukey/Italy/2962/03 è stato scelto per vedere la sua capacita antitumorale usando un modello di xenotrapianto di crescita cellulare PDA in topi SCID. Dopo una serie di iniezioni intratumorali, il gruppo trattato con il virus ha avuto una crescita tumorale molto ridotta rispetto al gruppo controllo. Presi insieme, questi risultati suggeriscono che i virus influenzali di bassa patogenicita possono rivelarsi efficaci per viroterapia oncolytic di PDA, e giustificano ulteriori studi per lo sviluppo di virus specifici e modificati, con l'obiettivo di testare la loro efficacia in contesti clinici