El virus de la Zika, temido por causar microcefalia en bebés cuyas madres fueron infectadas durante el embarazo al atacar las células que darán origen a la corteza cerebral del feto, podría ser una alternativa para el tratamiento del glioblastoma, el tipo más común y agresivo de tumor cerebral maligno en adultos.
Este descubrimiento fue realizado por investigadores de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Campinas (FCF-UNICAMP) en el Estado de São Paulo, Brasil.
"El virus Zika, que se ha convertido en una amenaza para la salud en las Américas, podría ser modificado genéticamente para destruir las células del glioblastoma", dijo Rodrigo Ramos Catharino, profesor de FCF-UNICAMP y director del Laboratorio de Biomarcadores Innovare de la institución.
A través del análisis de espectrometría de masas de las células del glioblastoma infectadas por el virus de Zika, los científicos también identificaron la presencia de digoxina, una molécula que indujo la muerte de células tumorales de cáncer de piel y mama en experimentos previos.
Fruto de un proyecto temático apoyado por la Fundación de Investigación de Sao Paulo - FAPESP, el estudio se describe en un artículo publicado en bioRxiv, un depósito de preimpresión para las ciencias biológicas, y aceptado para su publicación por la revista Journal of Mass Spectrometry.
Investigaciones anteriores realizadas recientemente en Brasil y en otros lugares indican un aumento de las tasas de mortalidad de las células progenitoras neuronales humanas (HNPC) infectadas por el virus de Zika, así como la inhibición del crecimiento y las anomalías morfológicas.
Las alteraciones en estas células, que son precursoras de las células cerebrales y se convierten en neuronas corticales en embriones y fetos, pueden ser una causa de microcefalia en bebés cuyas madres han sido infectadas por Zika. Otros estudios han demostrado que el virus es capaz de moverse hacia las células cerebrales, modificando la regulación del ciclo celular e induciendo su muerte.
A la luz de estos hallazgos, los investigadores del FCF-UNICAMP se propusieron investigar los efectos del virus de Zika cuando infecta las células del glioblastoma. Para ello, infectaron las células de glioblastoma maligno humano con Zika y grabaron imágenes microscópicas de las mismas 24 horas y 48 horas después de la infección para observar cualquier alteración metabólica (efectos citotópicos) causada por la inoculación del virus.
Los resultados del análisis mostraron que las células de glioblastoma mostraron efectos citopáticos moderados 24 horas después de la infección, tales como cuerpos celulares redondeados e inflamados y formación de sincitia, masas de citoplasma en las que la membrana contiene varios núcleos.
Los efectos citopáticos más graves se observaron 48 horas después de la infección, con un mayor número de células redondeadas e inflamadas, más formación de sincitio y pérdida pronunciada de la integridad celular, todos los cuales denotan la muerte celular.
"Los efectos citopáticos de la infección por Zika sobre las células del glioblastoma se observaron más claramente después de 48 horas. La morfología celular fue casi totalmente alterada durante este período", dijo Catharino.
Molécula clave
Para identificar los principales compuestos (metabolitos) producidos por las células del glioblastoma durante la infección por Zika, los investigadores analizaron las células usando la desorción asistida por matriz/láser de desorción/ionización por espectrometría de masas (MALDI-MSI).
La técnica consiste en descomponer los átomos o moléculas de una muestra para que se carguen con más o menos electrones que el original (ionización) y luego separarlos por relación masa/carga para identificarlos y cuantificarlos.
Los datos de la espectrometría de masas fueron sometidos a un análisis estadístico, el cual mostró que 24 horas después de la infección, las células comenzaron a producir glucósidos cardíacos, especialmente digoxina.
Estudios in vitro previos realizados por investigadores de otros países mostraron que esta molécula fue capaz de reducir la multiplicación y aumentar la mortalidad de las células del melanoma, el tipo más agresivo de cáncer de piel, así como el cáncer de mama y el neuroblastoma, un tumor que afecta típicamente a pacientes de 15 años o menos.
Debido a que se ha demostrado que la digoxina y otros glucósidos cardíacos inducen la muerte de las células cancerosas, los investigadores concluyeron que la infección por Zika desencadenó la síntesis de la molécula en las células del glioblastoma y que este fenómeno es probablemente uno de los factores que llevan a la muerte de las células neuronales. "La digoxina podría ser la molécula clave que activa la muerte de las células del glioblastoma durante la infección por Zika", señaló Catharino.
Basándose en estos hallazgos, los investigadores sugieren que un virus Zika modificado genéticamente podría eliminar los efectos de la infección y dejar sólo las partículas virales que sintetizan la digoxina. Por lo tanto, el virus podría ser una alternativa para el tratamiento del glioblastoma, que es altamente resistente a los fármacos quimioterapéuticos.
"El uso de virus oncolíticos[virus genéticamente diseñados para destruir células tumorales] se encuentra en una etapa avanzada, especialmente para tratar el cáncer de piel y el mieloma[cáncer de médula ósea]", dijo Catharino. "Zika podría ser candidata para el tratamiento del glioblastoma."
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