Expresión de proteínas de fusión viral en células tumorales como mecanismo para inducir una respuesta antitumoral

Abstract

El melanoma maligno es un tipo de cáncer a la piel de baja incidencia, pero elevada tasa de mortalidad, por ello continúa la búsqueda de terapias complementarias para su tratamiento. La viroterapia antitumoral aprovecha la destrucción celular que producen algunos virus durante su ciclo infectivo, para eliminar las células tumorales. Sin embargo, a pesar de los promisorios resultados, esta terapia produce efectos adversos debido a la utilización de virus activos. El uso de proteínas virales, como las proteínas de fusión viral, han sido evaluadas como una alternativa en diversas estrategias antitumorales, ya que inducen la formación de sincicios altamente inestables que llevan a una muerte celular capaz de activar a células el sistema inmune in vitro. Sin embargo, la expresión intratumoral de este tipo de proteínas y su efecto modulador en una respuesta inmune antitumoral in vivo, aún no se ha estudiado en detalle. En este estudio, se evaluó y caracterizó el efecto de la expresión de la proteína de fusión del virus respiratorio sincicial humano (hRSV), del reovirus aviar (ARV) y del virus de la anemia infecciosa del salmón (ISAV) en células de melanoma murino. Se sintetizaron nanopartículas homogéneas utilizando quitosano y vectores de expresión para las proteínas ARV-p10 (NP-ARV) e ISAV-F (NP-ISAV). La expresión de ambas proteínas mediante la transfección con nanopartículas in vitro produjo la formación de sincicios a las 48 horas post-transfección, y un efecto citotóxico a las 120 horas en el caso de NP-ARV y a partir de las 48 horas post-transfección para NP-ISAV. El tratamiento intratumoral de tumores de melanoma con NP-ARV y NP-ISAV indujo un retraso en el crecimiento tumoral e incluso casos de regresión completa del tumor, además de un aumento de linfocitos Th1 sistémicos para NP-ARV. Resultados similares fueron obtenidos tras el tratamiento intratumoral con una suspensión de quitosano (CH), sugiriendo un papel inmunomodulador antitumoral. Por lo tanto, en melanoma murino 1)- la expresión de ARV-p10 e ISAV-F utilizando nanopartículas de quitosano como método de transfección produce la muerte celular mediada por la formación de sincicios in vitro y 2)- el tratamiento intratumoral con CH, NP-ARV y NP-ISAV produce un control del desarrollo del tumor, posiblemente mediado por una respuesta inmune antitumoral de tipo Th1.

Malignant melanoma is a type of skin cancer with low incidence, but a high mortality rate. Therefore, the search for complementary therapies for its treatment continues. The antitumor virotherapy takes advantage of the cellular destruction that some viruses produce during their infective cycle, to eliminate the tumor cells. However, despite the promising results, this therapy produces adverse effects due to the use of active viruses. The use of viral proteins, such as viral fusion proteins, have been evaluated as an alternative in various antitumor strategies, since they induce the formation of highly unstable syncytia that lead to cell death capable of activating the immune system cells in vitro. However, intratumoral expression of this type of proteins and its modulating effect on an antitumor immune response in vivo has not yet been studied in detail. In this study, the effect of expression of fusion protein of human respiratory syncytial virus (hRSV), avian reovirus (ARV) and infectious salmon anemia virus (ISAV) on murine melanoma cells was evaluated and characterized. Homogeneous nanoparticles were synthesized using chitosan and expression vectors for the ARV-p10 (NP-ARV) and ISAV-F (NP-ISAV) proteins. The expression of both proteins by transfection with nanoparticles in vitro produced the formation of syncytia at 48 hours post-transfection, and a cytotoxic effect at 120 hours in the case of NP-ARV and after 48 hours post-transfection for NP-ISAV. Intratumoral treatment of melanoma tumors with NP-ARV and NP-ISAV induced a delay in tumor growth and even cases of complete regression of the tumor, in addition to an increase in systemic Th1 lymphocytes for the case of NP-ARV. Comparable results were obtained after intratumoral treatment with a suspension of chitosan (CH), suggesting an antitumor immunomodulatory role. Therefore, in murine melanoma 1)- the expression of ARV-p10 and ISAV-F using chitosan nanoparticles as transfection method produces cell death mediated by the formation of syncytia in vitro and 2)- the intratumoral treatment with CH, NP-ARV and NP-ISAV produce a control of tumor development, possibly mediated by a Th1 type antitumor immune response.