Association between colorectal carcinoma and the oncogenic polyomavirus JCPyV

Il carcinoma al colon-retto (CRC) può essere di tipo sporadico, familiare o ereditario. La forma sporadica, comprende circa il 70% dei casi di CRC, mentre le alterazioni del DNA nelle cellule somatiche sono causate da diversi fattori. Tra i diversi agenti cancerogeni coinvolti nell'insorgenza del cancro del colon-retto sono inclusi anche i virus oncogeni. Alcuni esempi sono herpes-, adeno-, pox-, papilloma-, epatite-, retro- e polioma-virus. Tra i virus polioma oncogeni, JCPyV è stato trovato associato al CRC. Il virus JC è un virus polioma identificato nel 1971 come agente causale della leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML). Negli ultimi anni, diversi studi hanno riportato l’associazione tra JCPyV e diversi tumori umani, come tumori cerebrali e del colon-retto. Tuttavia, i dati della letteratura sono conflittuali. Per questo motivo è in atto un forte dibattito sull’associazione tra il cancro del colon-retto e JCPyV nella comunità scientifica del settore. Infatti, alcuni studi hanno dimostrato l'associazione tra CRC e JCPyV, mentre altre ricerche non hanno confermato questa associazione. Nel mio studio ho indagato l'associazione tra CRC e JCPyV con nuovi approcci scientifici e tecniche innovative. A questo scopo ho analizzato la presenza delle sequenze di DNA di JCPyV (i) nelle biopsie di CRC e della mucosa sana adiacente (HM); (ii) in colture cellulari primarie derivate da CRC; (iii) in campioni di siero di pazienti affetti da CRC e controlli, rappresentati da soggetti sani (HS) con la stessa età media e genere dei pazienti. Poi, ho analizzato (iv) la presenza e prevalenza di anticorpi anti-JCPyV in campioni di siero delle stesse due coorti, CRC e HS. Le sequenze genomiche di JCPyV sono state rilevate nel 41,5% (22/53) delle biopsie di CRC e nel 21% (11/53) dei tessuti HM. La diversa prevalenza è statisticamente significativa. È interessante notare come in 11 campioni di CRC risultati JCPyV-positivi, il corrispondente tessuto sano di HM è risultato JCPyV-negativo. Inoltre, la prevalenza delle sequenze di JCPyV è risultata tra i CRCJCPyV-positivi, maggiore nei campioni di cieco e flessura splenica, sia nelle biopsie di tumore che nella mucosa sana. Questi dati nell’insieme indicano un'associazione tra CRC e JCPyV con una particolare attenzione a questi due distretti anatomici. È noto che i linfociti B e T rappresentano un veicolo per JCPyV per raggiungere i diversi tessuti dell'ospite. Per verificare se la positività di JCPyV riscontrata nelle biopsie di tumore è dovuta alla presenza del virus nelle cellule tumorali o nei linfociti infiltranti il tumore in vivo, sono state allestite e caratterizzate le colture cellulari primarie derivate dalla biopsia di CRC (n=13). Infatti, i linfociti B 2 e T non crescono in vitro durante i passaggi di coltura cellulare, permettendo così alle cellule epiteliali trasformate di moltiplicare in monostrati. Tra 13 biopsie di CRC scelte casualmente, il 31% (4/13) sono risultate JCPyV-positive. I 4 campioni di cellule JCPyV-positivi e le altre 9 colture cellulari JCPyV-negative hanno avuto gli stessi risultati quando analizzati come biopsie. Questo risultato suggerisce che la presenza di sequenze di JCPyV nella biopsia di carcinoma colorettale umano non è dovuto ai linfociti infiltranti il tumore. In studi recenti, sono state rilevate sequenze circolanti di DNA di JCPyV nel siero umano. Tuttavia, nella mia indagine tra 53 sieri di CRC e 89 di HM solo campione, di un paziente affetto da CRC, è risultato JCPyV-positivo. Successivamente, è stata indagata la prevalenza di anticorpi IgG contro JCPyV nel siero di pazienti affetti da CRC e controlli HS. In particolare, sono stati disegnati due peptidi sintetici (VP1 K e VP1 N) che mimano gli epitopi della proteina strutturale VP1 di JCPyV. È stato allestito un ELISA indiretto con l’uso di questi due peptidi sintetici, utilizzati come antigeni, per testare 53 campioni di siero di pazienti affetti da CRC e 89 di HS. I dati provenienti dai test immunologici indicano che la prevalenza di anticorpi anti-JCPyV in pazienti affetti da CRC è del 26% (14/53), mentre nel gruppo di controllo HS è del 51% (45/89). Come controllo dei dati ottenuti con il test E.L.I.S.A. indiretto, è stato impiegato il saggio di inibizione dell’emoagglutinazione (H.I.A.). I dati provenienti da questo saggio sono sovrapponibili ai risultati ottenuti con il test ELISA indiretto con peptidi sintetici. In conclusione, il nuovo ELISA indiretto è affidabile, veloce, sensibile, specifico ed economico. Questa indagine ha trovato un'associazione tra il cancro del colon-retto e l'infezione da JCPyV. Infatti, le sequenze di JCPyV sono state rilevate in campioni di biopsia di CRC con una prevalenza superiore a quella rivelata nella biopsia HM degli stessi pazienti. È interessante notare che la maggior parte dei sieri di pazienti affetti da CRC, risultati JCPyV-positivi, non hanno reagito con gli antigeni di JCPyV. È possibile che questi pazienti oncologici siano almeno parzialmente immunodepressi o nonresponder, quindi non siano in grado di neutralizzare l'infezione di JCPyV e di conseguenza la sua attività oncogenica. Questi dati sono innovativi in questo campo e possono rappresentare un punto di partenza per indagare ulteriormente il ruolo putativo di JCPyV nell’insorgenza/progressione di CRC.