Վիրոթերապիան ներկայացնում է ուռուցքաբանության նոր, արագ աճող ոլորտ։ Չնայած դեղորայքը վիրոթերապիայի համար դուրս է եկել դեղագործական շուկա ընդամենը 15 տարի առաջ, գաղափարը վիրուսի մասին, որը սպանում է քաղցկեղի բջիջները, կարելի է հետեւել մինչեւ XIX դարը: Դժվար է ասել վիրոթերապիայի բացման ստույգ պահը, քանի որ եղել են շատ կարեւոր հայտնագործություններ եւ դիտարկումներ, որոնք օգնել են վիրոթերապիային զարգանալ մինչեւ մեզ հայտնի այժմյան մակարդակը:

Դիտարկումներ ուռուցքի ռեգրեսիայի մասին վարակիչ հիվանդություններից հետո

Առաջին գրավոր հաշվետվությունները այն մասին, որ բժիշկները նկատել են հանկարծակի ռեմիսիա քաղցկեղով հիվանդների մոտ որոշ վարակիչ հիվանդություններից հետո, թվագրված են XIX դարում: Թեեւ այն ժամանակ նրանք չգիտեին, որ վարակիչ հիվանդությունները առաջացել են որոշակի վիրուսից կամ մանրէից։ Տեղեկությունը ուռուցքի վրա վիրուսի ազդեցության մասին թվագրվում է 1829 թ., երբ Գիյոմ Դյուպյուիտենը նկարագրել է կրծքի քաղցկեղի ռեգրեսիայի դեպք տենդից հետ։ 1868, Վ. Բուշը առաջին անգամ միտումնավոր պատվաստել է քաղցկեղով հիվանդի դեմքը (դիմային բորբոքում — erysipelas) եւ նկատել է չարորակ նորագորացման նվազեցումը։ 1896 թ. Դոկը նկարագրել է լեյկեմիայով 42-ամյա կնոջը, ով անցել է ռեմիսիայի գրիպով վարակվելուց հետո։ 1904 թ., արգանդի վզիկի քաղցկեղով իտալուհուն կծել է շունը։ Բժիշկները նրան պատվաստանյութ են տվել կատաղության դեմ, որից հետո ուռուցքը կորել է, եւ կինը դեռ 8 տարի ապրել է։ Դրանից որոշ ժամանակ անց մի քանի այլ հիվանդ իտալացիներ նույնպես ստացել են պատվաստանյութ- կատաղության կենդանի թուլացնող վիրուս։ , Ինչպես 1910 թ․ հաղորդել է Նիկոլյա Դե Պասեն, որոշ հիվանդների ուռուցքը նվազել է: [1, 4, 5, 9]

Մանրէաբանության զարգացումը

Վիրոթերապիայի զարգացումը համընթաց է եղել մանրէաբանության զարգացման հետ: Միկրոօրգանիզմների պատմությունը, ինչպես մենք հիմա գիտենք, թվագրվում է XVIII դարով, երբ հոլանդական գիտնական Անտոնի Վան Լևենգուկը (1632-1723) հայտնաբերել եւ ուսումնասիրել է միկրոօրգանիզմները մանրադիտակի օգնությամբ, որ ինքն էլ նախագծել է [15]։ Չնայած մարդիկ օգտագործել են միկրոօրգանիզմների առավելությունները հնագույն ժամանակներից, պարզ չէր, թե ինչու է խաղողի հյութը վերածվում գինու, կամ ինչու կաթը կարելի է վերածել պանրի։ Անտոնի Վան Լևենգուկը առաջինն էր, ով դիտարկել է, որ կան որոշ փոքրիկ կենդանի արարածներ, անզեն աչքով անտեսանելի, թեպետ նա չէր կապում դրանք կոնկրետ ֆերմենտացիայի եւ այլ գործընթացների հետ, կապված միկրոօրգանիզմների հետ։ Նրա հայտնագործումից հետո մանրէաբանությունը ծաղկում ապրեց։ Իտալացի գիտնական Լազզարո Սպալլանցանին (1729-1799) ապացուցեց, որ տաքացումը սպանում է միկրոօրգանիզմները, եւ նոր միկրոօրգանիզմները կարող են ներթափանցել ստերիլ եփուկ, միայն եթե դա ենթակա է օդի ազդեցությանը, այսինքն, ոչ մի կենդանի արարած չի առաջանում de novo [15]: Լուի Պաստերը (1822-1895), գիտնական, որի անունը առավել հայտնիներից է, ընդլայնել է Սպալլանցանիի փորձարկումները եւ մեկ անգամ եւս ապացուցել, որ միկրոօրգանիզմները չեն զարգանում են ստերիլ եփուկում, այլ ընկնում են դրա մեջ դրսից։

Շամբերլան -Պաստերի ֆիլտրը եւ դրա դերը վիրուսների ճանաչման մեջ

Միկրոօրգանիզմների եւ հիվանդության մեջ կապը հայտնաբերել է գերմանացի գիտնական Ռոբերտ Կոխը (1843-1910): Նա նկատել է, որ սիբիրախտով տառապող կենդանիների արյան մեջ եղել են մեծ թվով միկրոօրգանիզմներ։ Նա նաեւ նկատել է, որ արյան փոքր քանակությամբ փոխներարկումը հիվանդ կենդանուց առողջին բերում է վերջինիս հիվանդությանը [15]: 1884 թ., մյուս ֆրանսիացի գիտնական Չարլզ Շամբերլանը (1851-1908) հնարել է Շամբերլան-Պաստերի ճենապակե ֆիլտր, որը կարող է օգտագործվել այն ժամանակվա հայտնի բոլոր մանրէների կամ այլ բջիջների լիովին վերացման համար, մի հեղուկ կախույթից: [1,6]

Ֆիլտրը օգտագործվել է ռուս գիտնական Դմիտրի Իվանովսկու կողմից (1864-1920), որպեսզի մեկուսացնել ծխախոտի խճանկարի հիվանդություն առաջացնող մանրէներ։ Սակայն, ֆիլտրացիայից հետո մանրացրած տերեւի էքստրակտը պահպանել է վարակիչ հատկությունները: Այնուհետեւ նա որոշել է, որ հիվանդությունը առաջացնում է մանրէի կողմից արտադրվող տոքսին։ Աշխատանքը շարունակել է Մարտին Բեյերինկը (1851-1931), ով կատարել է այդ պրոֆիլտրացված լուծույթի փոխներարկումը բույսից բույս եւ տեսել, որ այդ ազդեցությունը չի թուլացել, եւ, հետեւաբար, մշակել է տեսություն, ըստ որի վարակի ծագման պատճառը ոչ թե տոքսինն է, , այլ մի բան, որ կարող է բազմանալ: [7] Սակայն առավել ակտիվ հետազոտությունը սկսվել է այն բանից հետո, երբ Ֆրեդերիկ Տվորտը (1877-1950) եւ Ֆելիքս Դ Էրելը(1873-1949) հայտնաբերել են, որ որոշ վիրուսներ՝ բակտերիոֆագեր կարող են վարակել մանրէների։ Քանի որ կուլտուրաների մեջ մանրէներ աճեցնելը հեշտ էր, ավելի հեշտ է դարձել հետազոտել բակտերիոֆագերը եւ բույսերի վիրուսները։ Բայց դա դժվար էր անել մարդկանց եւ կենդանիների վիրուսների հետ։ Առաջին հաջողությունը եկավ 1931-ին, գրիպի վիրուսով, որը կարելի էր աճեցնել բեղմնավորած հավերի ձվերի հետ։ Այս մեթոդը այսօր դեռեւս օգտագործվում է պատվաստանյութերի արտադրության մեջ։ [15]

Վիրուսների օնկոտրոպիզմ

1922 թ․ ռումինական բժիշկ, ցիտոլոգ եւ իմունոլոգ Կոնստանտին Լեւադինին (1874-1953) նկատել է, որ ուռուցքներն ավելի ընկալունակ են վիրուսներին, քան նորմալ բջիջները, եւ որ վիրուսները նախընտրական բեղմնավորվում են ուռուցքի բջիջներում։ Սա դարձավ սկիզբը հասկանալու վիրուսների օնկոտրոպիզմը։ Էլեկտրոնային միկրոսկոպների հայտնվելը 1939 թ. եւս դարձավ գիտության, հսկայական զարգացումը, քանի որ հնարավոր դարձրեց վիրուսների վիզուալիզացումը։ [1, 3] Նաեւ կարեւոր է հիշատակել երեք գիտնականների՝ Ջոն Ֆ. Էնդերսի (1897-1985), Թոմաս Վելլերի (1915-2008) եւ Ֆրեդերիկ Ռոբբինզի (1916-2003) աշխատանքը, ում հաջողվել է աճեցնել պոլիոմիելիտի վիրուսը մարդու էմբրիոնների մշակվող բջիջներում։ Դա բջջային կուլտուրաների սկիզբը դարձավ, որոնք օգնեցին աճեցնել կենդանիների վիրուսները կենդանու մարմնից դուրս։ [15]

Հետազոտությունները շարունակվեցին, եւ 1951 թ. ստացվել է, հավանաբար առավել օգտագործվող բջջային գիծը աշխարհում — HeLa բջջային գիծը: Hela բջջային գիծը ստացվել է 8 փետրվարի 1951թ․ Հենրիետա Լաքսի արգանդի վզիկի քաղցկեղային բջիջներից, հիվանդի, որը մահացել է քաղցկեղից 4 հոկտեմբերի 1951 թ.: Դրանք եղել են լաբորատորիայում աճեցված առաջին մարդկային բջիջները, որոնք եղել են «փառաբանված»: Hela բջջային գիծը ավանդ է ներդրել բազմաթիվ բժշկական բեկումների մեջ, այն օգտագործվել է պոլիոմիելիտի դեմ պատվաստանյութի զարգացման գործում 1954 թ․, եւ դրանք նույնպես եղել են առաջին կլոնացված բջիջները: Բջիջների աճեցման տեխնոլոգիան դարձել է օնկոլիտիկ վիրուսների հետագա հետազոտությունների անկյունաքարերից մեկը։ [1, 2, 3, 8]

Օնկոլիտիկ վիրուսների առաջին կլինիկական փորձարկումները

Միեւնույն ժամանակ, օնկոլիտիկ վիրուսների առաջին կլինիկական փորձարկումները սկսվել են 1940 – ական թվականներին, Հոսթերը եւ նրա գործընկերները ներարկել են Հոջկինի հիվանդությամբ 22 հիվանդների հեպատիտ Բ-ի վիրուս։ Հիվանդներից մեկը մահացել է, 13-ը հիվանդացել են հեպատիտով, իսկ 7-ը ցույց են տվել որոշակի բարելավում: Գիտնականները սկսել են ակտիվորեն փորձարկել տարբեր վիրուսներ տարբեր տեսակի քաղցկեղով հիվանդների վրա։ [1, 5]

1952-ին սկսվել են շատ կլինիկական փորձարկումներ Արեւմտյան Նիլի տենդի վիրուսով, թեպետ գիտնականները դիտարկել են ուռուցքի մեջ վիրուսային բեղմնավումը, նկատվել է նաեւ նևրոտոքսին ազդեցություն։ Ընդհանուր առմամբ, ուռուցքի ռեակցիան նույնպես նկատվել է․ բայց հազվադեպ։ Անց է կացվել հնարավոր օնկոլիտիկ վիրուսների սկրինինգ եւ հետագա հետազոտությունների համար ընտրվել է քանի վիրուսներ — ադենովիրուսները, հերպեսի վիրուսները, պարամիքսովիրուսները, պիկորնավիրուսները։ 1956 թ. գիտնականները սկսեցին ադենովիրուսի փորձարկումը արգանդի վզիկի քաղցկեղով հիվանդների վրա։ Ադենովիրուսին պատասխանող հիվանդների մոտ բջիջի հյուսվածքը մեծապես նվազել է, բայց ապրելիությունը զգալիորեն չի երկարել, եւ հիվանդների կեսից ավելին մահացել է թերապիան սկսելուց հետո մի քանի ամիս անց։ Ադենովիրուսը փորձարկումներին հաջորդել են իկորնավիրուսների փորձարկումները, բայց դրանցից ոչ մեկը չի բերել զգալի արդյունքներ: Հետեւաբար, դրանից հետո, հետազոտությունները տեղափոխվել են խոզուկի վիրուսին։ Գիտնականները փորձարկել են խոզուկի վիրուսը 18 տեսակի քաղցկեղի վրա, օգտագործելով վիրուսի առաքման տարբեր մեթոդներ։ Արդյունքները շատ դրական են եղել, 90 հիվանդներից 37-ի մոտ ուռուցքներն ամբողջությամբ անհետացել են կամ նվազել գոնե կիսով չափ: [1,5]

Վիրուսների ադապտացիան

Այս հետազոտւթյունների ընթացքում գիտնականները հասկացան, որ վիրուսը պետք է աշխատի ավելի առանձնահատուկ ձևով: Եւ ահա գիտնական Էլիս Մուրը եկել է այն եզրակացության, որ վիրուսները կարող են լինել շատ ավելի արդյունավետ ուռուցքների բջիջներում, որտեղ նրանք բեղմնավորվել են: Այժմ այն համարվում է նպատակային էվոլյուցիա: Այդ նույն ժամանակ վիրուսների ադապտացիան միակ միջոցն էր, դարձնել վիրուսները ավելի առանձնահատուկ կոնկրետ բջջային տեսակի համար։ [1, 9]

Վիրուսների ադապտացիան լայնորեն օգտագործվում էր, իսկ հաջողության պատմությունը եկավ Լատվիայից։ Պոլիոմիելիտի դեմ պատվաստանյութի ստեղծումից հետո Լատվիայում այս նախագծի վրա աշխատող հետազոտողների խմբի մոտ մնացել են առողջ երեխաների աղեստամոքսային տրակտի շատ տարբեր վիրուսներ։ Նրանք սկսել են անցկացնել այդ վիրուսների սքրինինգ օնկոլիտիկ հատկությունների վրա։ Պարզվել է, որ ECHO խմբի վիրուսները ցուցադրել օնկոլիտիկ ակտիվություն, եւ ECHO-7 վիրուսը ադապտացվել է մելանոմային։ 1968 թ. սկսվել են ECHO խմբի օնկոլիտիկ վիրուսների առաջին կլինիկական փորձարկումները։ ECHO-7 վիրուսը փորձարկվել է վերջին փուլում մելանոմայով եւ ստամոքսի եւ ստամոքսաղիքային տրակտի քաղցկեղով ավելի քան 700 հիվանդների վրա ում չի օգնել այն ժամանակվա ստանդարտ բուժումը: ECHO-7 վիրուսը նույնպես անվտանգ է եղել։ [12, 16]

Վիրուսի գենոմի գենային ինժեներիան

Գենային ինժեներիայի ճյուղը արագ զարգացել է 1950 – ական թվականներից, իսկ 1990-ական թվականներին գենային ինժեներիան դարձել է սովորական լաբորատոր տեխնիկա, որը թույլ է տվել հեշտորեն մանիպուլացնել ԴՆԹ եւ ՌՆԹ, համապատասխանաբար, վիրուսի գենոմների հետ։ Այժմ հնարավոր է դարձել մոդիֆիկացնել վիրուսի գենոմը, որպեսզի բարելավել իր ընտրողականությունը, նվազեցնել պաթոգենությունը եւ տեղադրել տարբեր գեներ, որոնք կարտադրեն սպիտակուցներ, որոնք կօգնեն սպանել քաղցկեղի բջիջները: ONYX-015 դարձել է առաջին վիրուսը, որը մտել է կլինիկական փորձարկումներ I փուլ 1996 թ., իսկ դրան հետեւել են շատ այլ վիրուսներ։ [1, 5, 10]

Մեծ հետաքրքրություն օնկոլիտիկ վիրուսների նկատմամբ եւ առաջին հաստատված դեղորայքը

1990 ական թթ. կարելի է համարել նաեւ վիրոթերապիայի ոլորտի կլինիկական հետազոտությունների նոր ալիքի սկիզբը։ Այդ ժամանակից ի վեր, գիտնականները ինտենսիվ աշխատանք են տանում եւ 2015 թ. 100-ից ավելի օնկոլիտիկ վիրուսներ ներգրավված են եղել կլինիկական հետազոտությունների մեջ։ Հետազոտությունների մեծ մասը գտնվում է I եւ II փուլում, բայց որոշ ընկերություններ հասել են մինչև գրանցման, եւ այժմ շուկայում ունեն 3 գրանցված օնկոլիտիկ վիրուս [10, 16, 17]

Օնկոլիտիկ վիրոթերապիայի առաջին դեղը հաստատվել է 2004 թ․ Լատվիայում․ հետազոտության շատ տասնամյակներ հետո արդեն գրանցվել է վիրուսի ECHO-7 Rigvir® գենետիկորեն չմոդիֆիկացված շտամը։ Երկրորդը 2005 թ. դարձել է Oncorine-15®: գենետիկորեն մոդիֆիկացված վիրուսը, որ գրանցվել է Shanghai Sunway Biotech չինական ընկերության կողմից։ Տասը տարի անց, 2015 թ., Imlygic® – գենետիկորեն փոփոխված HSV-1 (հասարակ հերպեսի վիրուսը) հաստատվել է ԱՄՆ-ում եւ Եվրոպայում (արտադրող Amgen)։ [1, 10, 16, 17]

Գիտնականները շարունակում են աշխատել օնկոլիտիկ վիրուսների վրա – եւ գենետիկորեն մոդիֆիկացված եւ գենետիկորեն չմոդիֆիկացված: Երբ կհաստատվեն նոր դեղերը վիրոթերապիայի համար- դա միայն ժամանակի հարց է:

Հղումներ․
1. E. Kell, S.J. Russel, History of oncolytic viruses: Genesis to Genetic Engineering. Mol Ther. 2007 Apr; 15(4):651-659.

2. AccessScience editors, Importance of HeLa cells. 2014. DOI:https://doi.org/10.1036/1097-8542.BR0826141

3. C. Comins, G.R. Simpson, K.Relph, K.J. Harrington, A.Melcher, H. Pandha, Reoviral therapy for cancer. Strategies of improving antitumor efficacy using radio- and chemotherapy. Gene therapy of cancer. 2014: p.185-186.

4. P.Kucerova and M.Cervinkova. Spontaneous regression of tumour and the role of microbial infection – possibilities for cancer treatment. Anticancer Drugs, 2016. 27(4): p. 269-277.

5. T. Shores, Understanding viruses. 2017. P. 1896-1897.

6. F.A. Murphy, The unique role of ultrafiltration in the development of virology. Advances in Virus Research. 95: p. 199-201.

7. A. Lustig, A.J. Levine, One Hundred Years of Virology. Journal of virology, 1992, p. 4629-4631.

8. A. del Carpio. THE GOOD, THE BAD, AND THE HELA. Berkley science review, 2014. http://berkeleysciencereview.com/article/good-bad-hela/

9. A.H. Choi, M.P. O’Leary, Y. Fong, N.G. Chen, From Benchtop to Bedside: A Review of Oncolytic Virotherapy. Biomedicines, 2016. 4(3):18.

10. HL Kaufman et al., Oncolytic viruses: a new class of immunotherapy drugs. Nat Rev Drug Discovery, 2015. 14: 642-662.

11. Adapted ECHO-7 virus Rigvir immunotherapy (oncolytic virotherapy) prolongs survival in melanoma patients after surgical excision of the tumour in a retrospective study. S.Doniņa, I. Strēle, G. Proboka, J. Auziņš, P. Alberts, B. Jonsson, Dite Venskus, A. Muceniece. Melanoma Res. 2015 Oct; 25(5): 421–426.

12. Brūvere, R., O. Heisele, A. Ferdats, A. Rupais, and A. Muceniece, Echovirus-mediated biotherapy for malignant tumours: 40 years of investigation. Acta medica Lituanica, 2002. Suppl. 9: p. 97-100.

13. Alberts, P., E. Olmane, L. Brokāne, Z. Krastiņa, M. Romanovska, K. Kupčs, S. Isajevs, G. Proboka, R. Erdmanis, J. Nazarovs, and D. Venskus, Long-term treatment with the oncolytic ECHO-7 virus Rigvir of a melanoma stage IV M1c patient, a small cell lung cancer stage IIIA patient, and a histiocytic sarcoma stage IV patient-three case reports. APMIS, 2016. 124(10): p. 896-904.

14. Brūvere, R., O. Heisele, A. Ferdats, A. Rupais, and A. Muceniece, Echovirus-mediated biotherapy for malignant tumours: 40 years of investigation. Third Baltic Congress of Oncology, 2-4 May, Vilnius, Lithuania, 2002(Abstract 216): p. 251.

15. Lederberg, J. (ed.) Encyclopedia of Microbiology. Academic Press (1992). Vol.2:419-437.

16. Babiker et.al., 2017. Oncolytic virotherapy including Rigvir and standard therapies in malignant melanoma. Oncolytic Virotherapy , 6: 11 – 18.

17. H.H. Wong , N.R. Lemoine, Y. Wang, Oncolytic Viruses for Cancer Therapy: Overcoming the Obstacles. Viruses: 2010. 2(1): p. 78-106.