Рак заразился герпесом и позеленел

Биотехнологи научили герпес распознавать клетки рака. Герпес-мутант инфицирует атипичные клетки, из-за чего они зеленеют и светятся. По герпетическим «светлячкам» ученые находят опухоль и метастазы.

Биотехнологи из Клинического центра детского госпиталя Цинциннати (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center) выследили одиночные раковые метастазы и микроскопические опухоли с помощью генетически модифицированного вируса простого герпеса – Herpes Simplex. Экспериментальный мутант -- вирус rQ-M38G -- находит и поражает только активно размножающиеся (раковые) клетки. Опухолевая клетка от инфекции не погибает, а начинает светиться. По зеленому свету люциферазы (Gaussia luciferase -- GLuc) ученые-медики и обнаруживают небольшие скопления раковых клеток, которые еще не дали о себе знать.

Метастазы засветились

Вероятно, предложенный метод вызовет опасения и массу негодований: как это вирусом (да еще и мутантом!) заразить человека? А вдруг он приживется и поразит здоровые органы? Да и неужели нельзя определить зачатки или метастазы онкологического перерождения каким-либо другим, менее рискованным способом?

Действительно, в арсенале медиков есть некоторые биомаркеры, по которым можно диагностировать онкологическое перерождение. Но молекулярных маркеров пока что мало, а в детской онкологии таких «маячков» и вовсе нет: большинство опухолей не сообщают о своем зарождении.

Ученые под руководством Эндрю Брауна (Andrew Brown) создали и апробировали генетически модифицированный вирус, который заставляет клетку сообщить врачам о том, что она больная. Генетический код мутантного герпеса таков, что вирус не обращает внимания на здоровые клетки, его привлекают лишь те, которые размножаются слишком активно. Вирус rQ-M38G «вооружен» геном люциферазы. Этот ген – эстафетная палочка, которую герпес передает больной клетке. Как только «эстафетная палочка» переходит от вируса к клетке – последняя зеленеет. Причем, светящиеся зеленые клетки можно увидеть in vitro (в пробах мочи, крови и тканей) и in vivo (в самом организме). То есть герпес-мутант работает и как портативный томограф, и как биомаркер.

Ученые отмечают, что описанные достижения биотехнологии уже подтверждены в экспериментальной практике. В первом опыте ученые проверили «вирусный томограф» в эксперименте in vitro – в клеточной культуре. Оказалось, что мутантный вирус почти не инфицирует здоровые клетки. Зато атипичные клетки почек, нервной системы, мышц и костей превратились в «светлячков» -- позеленели и засветились под микроскопом.

В эксперименте in vivo ученые искали рак у лабораторных грызунов. Биологи вводили вирус rQ-M38G в кровь и непосредственно в опухоль. Более чем в 90% случаев исследователи обнаруживали экспериментальные опухоли даже микроскопических размеров.

Правда, для мышиного организма трехмиллиметровое новообразование – это уже большая шишка. Поэтому ученые не уверены, что в человеческом масштабе они смогут найти зеленые следы от миллиметровых опухолей. Но выследить сантиметровый рак можно: «В организме человека можно заметить опухоль, диаметр которой всего 8,5 миллиметров, -- пишут авторы нового исследования. – Нужно чтобы вирус инфицировал хотя бы 1% этих раковых клеток».

«Если метод, испытанный на грызунах, будет столь же эффективным и безопасным в организме человека, то модифицированный вирус герпеса можно будет использовать портативно, вместо томографа», – говорит Тимоти Крип (Timothy Cripe), соавтор исследования.

Ученые планируют продолжить работы и надеются, что в скором времени общий скрининг рака будет распространенной и общедоступной процедурой.