With nearly $1 million in government funding, University of Rochester scientists are testing a new innovation in biotherapy by altering a common childhood respiratory virus, the adenovirus, to destroy cancer cells.
Avec des fonds de 1 million de dollars, l'université de Rochester teste une innovation en biothérapie en altérant un virus commun pour la respiration d'un enfant. l'adeno virus dans le but de détruire les cellules cancéreuses.
Exploring the potential of biotherapy through oncolytic adenoviruses is a hot area in cancer research. The approach is analogous to the police employing a snitch to reach the bad guys: For years scientists have been engineering relatively benign viruses to selectively infiltrate and deliver genetic materials into more dangerous cells.
L'adeno virus est très à la mode dans la recherche sur le cancer. Pendant des années les scientifiques ont modifié des virus bénins pour infiltrer slectivement les cellules dangeureuses et leurs passer du matériel génétique.
However, the current generation of mutant viruses under study has limitations. So far, they are proving to be effective only in tumor cells that express certain proteins. The Rochester group designed an entirely new version of the adenovirus that might have broader, more powerful potential. The first experiments will be on pancreatic cancer, one of the deadliest malignancies.
Toutefois la génération courante de virus mutant sous étude a ses limitations. Elles ne sont efficaces que dans certaines tumeurs dont les cellules expriment certaines protéines. LE groupe de Rochester a déssiné une toute nouvelle version de l'Adéno virus qui pourrait être plus générale et plus puissante. La première expérience sera sur un cancer du pancréas un des cancers les plus mortels.
"Our concept is very promising and we hope it will open the door to safer and more effective treatments," said Baek Kim, Ph.D., associate professor of Microbiology and Immunology at the University of Rochester Medical Center and study co-investigator. "If this works, the most exciting part is that patients would be able to generate their own internal weapons to kill the malignant cells without having to endure a toxic element such as chemotherapy."
"Notre concept est très prometteur et nous espérons qu'il va nous ouvrir la porte pour des traitements plus sécuritaires et plus efficaces." a dit Baek Kim "Si ça marche, la partie la plus excitante est que les patients vont fabriquer eux-mêmes leurs propres armes pour tuer les cellules cancéreuses sans avoir à endurer une chimio."
Kim and co-investigator Stephen Dewhurst, Ph.D., senior associate dean for basic research at the University of Rochester, began looking at a novel approach to cancer treatment after investigating HIV/AIDS. Even though HIV and cancer are unrelated illnesses, they discovered a common link in the deadly efficiency of HIV cells and cancer cells.
Cancer cells are known to have a high concentration of dNTP, a building block of DNA. In fact, cancer cells require high dNTP concentrations in order to replicate their chromosomes fast enough to continually divide and invade the body. Two years ago, Dewhurst and Kim discovered that a driving force behind HIV's efficiency was also its unique ability to use dNTP to make DNA. Indeed, the DNA polymerase (an enzyme) of HIV allows the virus to infect cells within the immune system that lack dNTP.
Les cellules canécreuses sont connues pour avoir une grande concentration de dNTP, un élément constitutif de l'ADN. En fait les cellules cancéreuses ont besoins de hautes doses de dNTP pour répliquer leurs chromosomes et assez rapidement pour se diviser continuellement. VOici 2 ans Dewhurst et Kim ont découvert que la puissance derrière le HIV était aussi sa capacité d'utiliser le dNTP pour faire de l'ADN. LADN polymérase une protéine permet au HIV d'infecter le système immunitaire qui manque de dNTP.
They wondered if they could make a mutant form of HIV that could go head-to-head against cancer, binding to the dNTP and replicating only in malignant cells.
Ils se sont demandé s'il pouvait faire une forme mutante du HIV qui pourrait aller combattre le cancer pas-à-pas en se liant au dNTP et en se reproduisant seulement dans les cellules cancéreuses.
"This theory was a terrific but it had one big problem: you cannot test it in people because you cannot give people HIV," explained Kim. "So we had to find another route. That's when we came up with the idea of modifying the adenovirus with dNTP."
"Cette théorie était magnifique mais il y avait un gros problème : Vous ne pouvez pas donner le HIV aux gens" a expliqué KIM " Aussi, ils nous a fallu trouver un autre moyen et ce fut modifier l'adenovirus avec le dNTP.
Thus, the Rochester team set out to construct a new weapon. Their adenovirus vector contains mutant DNA polymerase (dNTP) that should activate only in cells with a high concentration of dNTP, such as cancer cells. Once the virus enters the cancer cell, it should also create new "soldiers" to destroy neighboring cancer cells while leaving normal cells alone, Kim said.
Ainsi l'équipe de Rochester s'est mis à la tâche de construire une nouvelle arme. Leur adenovirus contient de la polymérase d'ADN mutante quji devrait s'activer seulement en présence de beaucoup de dNTP comme dans les cellules cancéreuses . Une fois le virus entré dans la cellule cancéreuse, il crée aussi de nouveaux soldats pour détruire les cellules cancéreuses voisines et laisse celles avec des niveuax normaux de dNTP intactes.
When the job is done, the adenovirus should die out. Side effects should be minimal. Since the adenovirus does not contain toxic elements, the worst-case scenario would be that it would cause an infection in the body's healthy cells, producing flu-like symptoms that are treatable, Kim said.
Investigators are testing the concept in mice and in the laboratory with human pancreatic cancer cells. Pancreatic cancer was selected because of its poor prognosis and current lack of effective therapies. Although it accounts for only about two percent of new cancer cases diagnosed annually in the United States, it accounts for six percent of cancer deaths.
Les chercheurs sont présentement en train de tester le concept dans des souris et en laboratoire avec des cellules canécreuses de pancréas humain.