اثربخشی حامل های آدنوویروس (AD) در درمان ژنی سرطان به شدت مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی های چندی آدنوویروس را نامزد جذابی برای ژن درمانی می سازد از جمله: کارآیی بالای انتقال ژن هم در سلول های تقسیمی و هم غیر تقسیمی، تولید آسان ذخایر آدنوویروس با تیتر بالا، خطر کم جهش زایی الحاقی و القای تخریب نئو پلاسم توسط تکثیر ویروسی.
در میان 1600 آزمایش بالینی که درباره ژن درمانی از سال 1990 مطالعه شده، محققان آدنوویروس را به دلیل این ویژگی ها به عنوان یک حامل تحویل در بیش از 390 آزمایش بالینی انتخاب نمودند
http:// www .wiley. co. uk/ genmed /clinical.
پیشرفت قابل توجه نسل دوم آدنوویروس آنکولیتیک، قابلیت تکثیر انتخابی در سلول های سرطانی است. (2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10). بعد از زوال سلول های سرطانی آلوده، نتاج آدنوویروس آنکولیتیک به صورت موضعی انتشار یافته و سلول های سرطانی مجاور را آلوده می سازند. این تکرار پی در پی و زوال سلول های سرطانی باعث می شود آدنوویروس آنکولیتیک یک نماینده امیدوار کننده برای درمان ژنی سرطان با غلبه بر اثربخشی نسبتاً اندک ژن درمانی سرطان با واسطه ویروس غیر تکثیری می شود. (11، 12، 13، 14، 15، 16، 17). تکثیر خاص سلول سرطانی آدنوویروس آنکولیتیک نیز سمیت را کاهش و ایمنی را با عدم تکثیر سلول های سالم طبیعی افزایش می دهد (19، 20).
علاوه بر این ترکیب ژن درمانی و توانایی لایتیک آدنوویروس آنکولیتیک تأثیر احتمالی آدنوویروس دخیل در ژن درمانی سرطان را بیشتر افزایش می دهد. از ترکیب درمان با ویروس و ترکیب ژن های دارای نقش ضد سرطانی، مانند دکورین، ریلاکسین، سیتوکین ها و فاکتور رشد اندوتلیال عروقی یا سرRNA کوتاه مخصوص اینترلوکین 8، تا حد زیادی اثربخشی ژن درمانی سرطان را افزایش داده است (11، 13، 14 ، 21، 22، 23، 24، 25، 26، 27).
با وجود این ویژگی های درمانی سودمند، استفاده از آدنوویروس های آنکولیتیک تاکنون به دلیل القای پاسخ های ایمنی در برابر آدنوویروس و دوره کوتاه ترکیب ژن درمانی اثربخشی کمی در شرایط بالینی داشت (28).
استفاده از آدنوویروس آنکولیتیک ONYX-015 به صورت درون توموری در بیماران مبتلا به سرطان سر و گردن با تکثیر موضعی محدود ویروسی در نتیجه پاسخ ایمنی ذاتاً قوی تجویز شده است (29، 30). اثربخشی محدود این آدنوویروس آنکولیتیک در نتیجه فراگرفتن ویروس ها توسط سلول های Kupffer و هپاتوسیت هاست (31).
درمان موثر تومورهای بزرگ مستلزم حفظ دوز درمانی این ویروس در محل بیماری هدف است. برای افزایش اثربخشی ویروس درمانی آدنوویروس آزمایشاتی انجام شده که شامل تیتر آدنوویروس بالا و تزریق مکرر است اما اثربخشی توسط رهاسازی سریع این ویروس از بافت تومور به مویرگ های خونی و بافت های سالم است (32، 33،34).
اثربخشی با این واقعیت که آدنوویروس آهسته از طریق ماتریکس خارج سلولی یک تومور بسیار بزرگ پراکنده می گردد بیشتر کاهش می یابد. آلودگی ویروسی محدود سلول های مجاور دور از محل تزریق اولیه تا حد زیادی توانایی ویروس دخیل در ژن درمانی سرطان را برای موفقیت ژن درمانی سرطان محدود می سازد.
در مرحلهI آزماش بالینی با استفاده از ترکیب آدنوویروس p53 برای درمان گلیومای (glioma) عود کننده، ناحیه سلول عبور شده فراتر از 5 میلی متر از محل تزریق گسترش نمی یابد (35).
علاوه بر این، بافت برداری تومور از افراد در مرحلهII آزمایش بالینی مطالعه سرطان سر و گردن نشان داد که آدنوویروس آنکولیتیک ONYX-015 در بافت های تومور وجود دارد اما الگوی انتشار ویروسی در اصل بسیار موضعی بود که موید آن است که این ویروس در سراسر بافت تومور توزیع نشده است (30).
با هدف بهبود گسترش ویروسی آنکولیتیک و نفوذ تومور برای پیشبرد ژن درمانی سرطان به تازگی اهمیت و کاربرد هورمون پپتید ریلاکسین را نشان دادیم. ریلاکسین به عنوان یک بازدارنده قوی ترکیب کلاژن زمانی است که کلاژن بروز می یابد اما سطوح پایه ترکیب کلاژن در مقایسه با سایر سیتوکین های تلفیقی کلاژن، مانند اینترفرون γ36 و فاکتور تغییر شکل رشد β تغییر قابل ملاحظه ای نمی یابد (37).
DWP418 یک آدنوویروس آنکولیتیک است که ریلاکسین را توصیف نموده و نشان می دهد که توزیع ویروسی در تومورهای بزرگ به طور قابل توجهی بهبود یافته که منجر به کارآیی عبور بالاتر و افزایش اثربخشی ضد تومور می شود (2، 22).
توسعه بهینه سازی آدنوویروس و سیستم تحویل موثر آدنوویروس درمان حامل آدنوویروس را با افزایش ایمنی، اثربخشی و دوره توصیف ترانس ژن بیشت بهبود می بخشد.
به تازگی، یک سیستم تحویل ویروس قابل تزریق موضعی برای استفاده می شود پروتئین مورفوژنیک استخوان -2- بیانگر ژن درمانی آدنوویروس استئوژنز با استفاده از یک حامل کلاژن (38)، کمپلکس آنتی بادی با آدنوویروس در حامل کلاژن (39)، لنتی ویروس در اسید هیالولونیک / ماتریکس کلاژن (40) و مخلوط پلیمرهای پروتئینی الاستین ابریشم مانند / آدنوویروس برای الگوهای ژنوگرافت تومور سرطان سینه و سر و گردن به دام می افتد (34). با استفاده از سیستم عبور آدنوویروس مبتنی بر زمینه به عبور گسترده و یکنواخت ویروس کمک می گردد (34، 41).
علاوه بر این، تزریق موضعی یک سیستم تحویل آدنوویروس مبتنی بر ماتریس مانع انتشار سریع ویروس و تزریق از تومور به بافت طبیعی حین تزریق داخل تومور می شود که منجر به عبور کم سلول های طبیعی می گردد (42، 43). با این حال، هیچ مطالعه قبلی از تحویل آدنوویروس آنکولیتیک موضعی و پایدار استفاده نکرده است که به وضوح نشان دهنده اثرات درمانی این آدنوویروس در داخل بدن باشد.
علاوه بر این، این مساله هنوز ناشناخته است که آیا تحویل فضایی آدنوویروس با استفاده از یک تحویل پایدار مبتنی بر ماتریس فعالیت زیستی آدنوویروس را برای تسهیل طولانی مدت تکثیر آدنوویروس آنکولیتیک و کشتن سلول های سرطانی به صورت کافی حفظ می کند.
در این مطالعه، ما آدنوویروس قابل تزریق موضعی را در یک سیستم محزن مبتنی بر ماتریس حاوی یک ژل آلژینات تخریب پذیر زیستی آزمایش نمودیم که یک پلیمر طبیعی است که غالباً برای کاربردهای پزشکی استفاده می شود (44). آلژینات قبلاً به عنوان حامل ژل تزریقی برای پروتئین (45، 46) و سلول ها (47) به دلیل سازگاری زیستی آن، سمیت پایین، هزینه نسبتاً پایین و رفتار انعقادی خفیف با کاتیونهای دو ظرفیتی استفاده می شد.
در اینجا ما خصوصیات آزمایشگاهی آدنوویروس محبوس در ژل آلژینات، ترکیب ژن طولانی در نتیجه انتشار آدنوویروس پایدار و محیط محافظ درون ژل و آدنوویروس آنکولیتیک پیشرفته دخیل در کشتن سلول های سرطانی را گزارش نمودیم.
ما همچنین نشان دادیم که تزریق موضعی آدنوویروس آنکولیتیک محصور در ژل منجر به انتشار پایدار آدنوویروس با فعالیت طولانی در داخل بدن و افزایش اثرات درمانی ضد تومور می گردد. تکثیر موضعی ممتاز و پیشرفته آدنوویروس آنکولیتیک به انتشار پایدار در ژل محافظ مرتبط است که با آنالیز ایمونوهیستوشیمی و کمی(Q-PCR) PCR تعیین می گردد.