Valentina Marchica
Pestivirus Bovino è un nuovo virus alternativo per la viroterapia oncolitica del mieloma multiplo
Il mieloma multiplo (MM) è una neoplasia ematologica caratterizzata dall’accumulo di plasmacellule maligne nel midollo osseo (BM). Nonostante i significativi progressi in ambito terapeutico il MM rimane ad oggi una malattia incurabile. La viroterapia oncolitica è una strategia terapeutica che sfrutta virus naturali o geneticamente modificati per infettare, trasdurre e conseguentemente uccidere le cellule tumorali direttamente o indirettamente. Diversi sono i virus oncolitici ad oggi studiati come agenti anti-tumorali. In particolare, Il Virus del Morbillo umano (MV) ha mostrato risultati promettenti per il trattamento del MM. MV interagisce con CD46 per entrare nelle cellule di MM e per indurre un effetto citopatico. Tuttavia, l’utilizzo di MV così come di altri virus umani è limitato dalla risposta immunitaria antivirale dei pazienti che a causa della vaccinazione o di infezioni naturali neutralizzano l’azione anti-tumorale di questi virus.
Per migliorare l’efficacia terapeutica della viroterapia, in questo studio per la prima volta abbiamo riportato una potenziale strategia oncolitica alternativa anti-MM utilizzando un virus non patogeno per l’uomo il “Bovine Viral Diarrhea Virus” (BVDV). BVDV è un virus di origine bovina a singolo filamento di RNA appartenente al genere Pestivirus, è noto per legare il recettore CD46 come MV umano. BVDV è considerato uno dei principali patogeni virali dei bovini, è in grado di indurre la morte cellulare per apoptosi tramite accumulo di RNA virale intracellulare. La sua attività oncolitica non è mai stata riportata nei tumori umani.
In questo studio abbiamo trattato diverse linee cellulari di MM umano e linee cellulari non mielomatose con BVDV per valutare l’espressione di CD46 e studiarne l’effetto sulla vitalità cellulare mediante citofluorimetria.
I nostri risultati indicano che esprimendo livelli più elevati di CD46 le linee cellulari umane di MM sono selettivamente più sensibili al trattamento di BVDV rispetto alle linee non di MM.
Inoltre, nelle cellule di MM trattate con BVDV è stato osservato un aumento della morte cellulare già dopo 24 ore di trattamento. Indagando sull’effetto citotossico di BVDV, abbiamo osservato che le cellule di MM trattate con BVDV mostrano un aumento significativo dell’espressione di markers apoptotici (APO2.7, caspasi- 3) e una significativa riduzione di markers anti-apoptotici (BCL-2 e MCL-1) già dopo 48 ore di infezione rispetto ai controlli, confermando che l’effetto di BVDV oltre ad essere selettivo per le cellule di MM porta ad una morte cellulare per apoptosi. (Fig. 1)
Successivamente, è stato testato il possibile effetto sinergico di Bortezomib (Bor), inibitore del proteasoma ad oggi in uso nella pratica clinica anti-MM, in combinazione con BVDV.
È interessante notare che il pre-trattamento con Bor aumenta significativamente l’effetto citotossico in vitro di BVDV nelle linee cellulari di MM, raggiungendo tassi di mortalità più alti dopo 72 ore. L’interazione farmacologica tra Bor e BVDV si traduce in un effetto sinergico e additivo.
Nella seconda parte dello studio abbiamo infettato le cellule mononucleate del midollo osseo ottenute da agoaspirati midollari di pazienti affetti da MM e abbiamo verificato l’effetto di BVDV su diverse popolazioni cellulari, definite tramite citofluorimetria dall’espressione di CD138, CD14, CD3, CD19 e CD56. Le cellule mononucleate del midollo osseo trattate ex vivo con BVDV per 72 ore, mostrano una significativa diminuzione selettiva della percentuale di cellule di MM CD138+ ma non di monociti CD14+ e linfociti CD3+, CD19+ e CD56+. Confermando ancora una volta che l’effetto oncolitico di BVDV è limitato alle cellule di MM. (Fig. 2) Infine, sulla base di questi risultati abbiamo valutato l’effetto di BVDV in vivo in un modello murino di MM.
Topi immunodeficienti inoculati per via sottocutanea con linee cellulari di MM mostrano che il trattamento con BVDV riduce progressivamente la crescita tumorale e il suo effetto si traduce in una riduzione significativa del volume tumorale associata alla morte apoptotica delle cellule di MM, valutata tramite immunoistochimica e western botting su espianti tumorali. (Fig.3)
Nel complesso i nostri dati hanno dimostrato per la prima volta un’attività oncolitica di BVDV, indicando che la sua attività anti-tumorale è diretta e specifica per le cellule di MM. Tali dati forniscono le basi per disegnare un approccio clinico anti-MM utilizzando BVDV come possibile alternativa ai virus umani.