Il polyomavirus simian virus 40 (SV40) è un noto virus del DNA oncogenico che induce tumori primari al cervello e alle ossa, mesotelioma maligno e linfomi negli animali da laboratorio. Prove convincenti ora indicano che SV40 sta causando infezioni negli esseri umani oggi e rappresenta un patogeno emergente.
Una meta-analisi di dati molecolari, patologici e clinici di 1.793 pazienti oncologici indica che esiste un significativo eccesso di rischio di SV40 associato a tumori cerebrali primari umani, tumori ossei primari, mesotelioma maligno e linfoma non Hodgkin.
I dati sperimentali suggeriscono fortemente che SV40 potrebbe essere funzionalmente importante nello sviluppo di alcune di queste neoplasie umane. Pertanto, i principali tipi di tumori indotti da SV40 negli animali da laboratorio sono gli stessi di quei tumori maligni umani trovati per contenere i marcatori SV40. L’Istituto di Medicina ha recentemente concluso che “l’evidenza biologica è moderatamente forte che l’esposizione a SV40 potrebbe portare al cancro negli esseri umani in condizioni naturali”. Questa recensione analizza i dati accumulati che indicano che SV40 è un patogeno che ha un possibile ruolo eziologico nelle neoplasie umane. Vengono considerate le future direzioni di ricerca.
INTRODUZIONE
Il polyomavirus simian virus 40 (SV40) è un potente virus tumorale a DNA e prove crescenti suggeriscono che si tratti di un patogeno umano emergente ( 1 , 10 , 12 , 13 , 39 , 49 , 50 , 66 , 111 , 123 ). Recentemente, l’Istituto di Medicina delle Accademie Nazionali ha concluso che “l’evidenza biologica è forte che SV40 è un virus in trasformazione” e che “l’evidenza biologica è di moderata forza che l’esposizione SV40 potrebbe portare al cancro negli esseri umani in condizioni naturali” ( 111 ). Inoltre, altri due gruppi scientifici indipendenti hanno tratto conclusioni simili (53 , 131 ). Un’analisi recente ha suggerito che l’SV40 dovrebbe essere incluso nell’elenco degli agenti cancerogeni del gruppo 2A (cioè, agenti per i quali l’evidenza è indicativa ma non definitiva per la cancerogenesi nell’uomo) dall’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro ( 39 ). Pertanto, poiché SV40 è riconosciuto come un potente agente oncogenico, è importante valutare i dati crescenti che implicano il virus in alcune neoplasie umane. Questa recensione esamina le prove biologiche, patologiche e cliniche della patogenesi di SV40 e discute le direzioni future necessarie per definire un ruolo eziologico del virus in alcune di queste malattie devastanti.
Storia della contaminazione da SV40 dei vaccini contro la poliomielite
La scoperta del poliomavirus SV40, così come la sua introduzione come patogeno nella popolazione umana, è stata legata allo sviluppo e alla distribuzione mondiale delle prime forme del vaccino contro la poliomielite ( 13 , 95 , 111 , 123 ). I vaccini contro la poliomielite inattivati (Salk) e primi vivi attenuati (Sabin) sono stati inavvertitamente contaminati con SV40 ( 95 , 97 , 111 ).
Inoltre, diversi vaccini adenovirus distribuiti ad alcuni militari statunitensi dal 1961 al 1965 contenevano anche SV40 ( 64). La contaminazione virale si è verificata perché questi primi vaccini sono stati preparati in colture primarie di cellule renali derivate da scimmie rhesus, che sono spesso naturalmente infettate da SV40 ( 13 , 95 , 111 ).
L’SV40 infettivo è sopravvissuto ai trattamenti di inattivazione del vaccino e stime prudenti indicano che fino a 30 milioni di persone (bambini e adulti) negli Stati Uniti potrebbero essere state esposte a SV40 vivo dal 1955 al 1963 quando sono stati somministrati vaccini contro la poliomielite potenzialmente contaminati ( 95 , 111 ).
Milioni di persone in tutto il mondo sono state anche potenzialmente esposte a SV40 perché i vaccini contro la poliomielite contaminati sono stati distribuiti e utilizzati in molti paesi ( 85 , 123). Questi dati hanno portato l’Istituto di Medicina a concludere che “l’evidenza biologica è di moderata forza che l’esposizione a SV40 dal vaccino contro la poliomielite è correlata all’infezione da SV40 nell’uomo” ( 111 ).
Poco dopo la sua scoperta, SV40 ha dimostrato di essere un potente virus del DNA oncogenico ( 13 ). In modelli animali, le neoplasie indotte da SV40 includevano tumori cerebrali primari, mesoteliomi maligni, tumori ossei e linfomi sistemici ( 13 ). Successivamente, molti studi in vitro hanno stabilito che la capacità oncogenica di SV40 riflette l’interruzione delle vie critiche di controllo del ciclo cellulare ( 9 , 96 , 116 ).
Durante l’ultimo decennio, numerosi studi pubblicati da laboratori indipendenti, utilizzando diverse tecniche di biologia molecolare, hanno dimostrato l’antigene tumorale grande SV40 (T-ag) o il DNA nei tumori primari del cervello umano e delle ossa e nel mesotelioma maligno ( 1 , 13 ,39 , 50 , 123 ). Più recentemente, studi hanno dimostrato che le sequenze T-ag di SV40 sono significativamente associate al linfoma non Hodgkin (NHL) ( 102 , 124 , 125 ). Pertanto, i principali tipi di tumori indotti da SV40 negli animali da laboratorio sono gli stessi di quei tumori maligni umani trovati per contenere i marcatori SV40. Una recente meta-analisi ( 122 ) dell’evidenza molecolare ha definitivamente stabilito un significativo eccesso di rischio di SV40 con quei tumori umani selezionati.
È interessante notare che SV40 è stato rilevato in tumori maligni di bambini e giovani adulti non esposti a vaccini contro la poliomielite contaminati, nonché negli anziani ( 5 , 18 , 71 , 73 , 76 , 117 , 124 , 125 , 129 , 132 , 133 ).
La rilevazione di marcatori virali nei giovani, mediante tecniche molecolari, unitamente all’isolamento di SV40 infettivo da tumori ( 62 ) e da campioni non neoplastici ( 66 , 67), suggerisce che SV40 continua a causare infezioni nella popolazione umana oggi. Al contrario, alcuni studi epidemiologici retrospettivi non sono riusciti a dimostrare un aumento del rischio di cancro nelle popolazioni che avevano un’alta probabilità di aver ricevuto un vaccino contro la poliomielite potenzialmente contaminato ( 20 , 82 , 95 , 112 , 114 ). Tuttavia, i dati epidemiologici disponibili sono riconosciuti come inconcludenti e limitati ( 95 , 111 , 123 ) e l’Istituto di Medicina ha riscontrato che i dati epidemiologici per i tassi di cancro nelle persone potenzialmente esposte a vaccini contaminati da SV40 sono inadeguati per valutare una relazione causale ( 111). Questa conclusione si basa sulla mancanza di dati su quali individui abbiano effettivamente ricevuto vaccini contaminati, sul dosaggio sconosciuto di SV40 infettivo presente in particolari lotti di vaccino, sull’impossibilità di sapere chi tra gli esposti sia stato infettato con successo da SV40, sull’impossibilità di sapere se il le coorti vaccinali “non esposte” potrebbero essere state esposte a SV40 da altre fonti e la difficoltà di monitorare una vasta popolazione per lo sviluppo del cancro per anni dopo l’esposizione al virus. Questi importanti fattori limitanti hanno portato l’Istituto di Medicina a “non raccomandare ulteriori studi epidemiologici su persone potenzialmente esposte al vaccino contro la poliomielite contaminata”.
Proprietà del virus
SV40 appartiene alla famiglia Polyomaviridae , che comprende il virus JC (JCV) e il virus BK (BKV). I poliomavirus sono piccoli virus a DNA icosaedrico senza involucro. I loro genomi sono costituiti da una singola copia di DNA a doppio filamento, circolare e super-avvolto di circa 5 kb di lunghezza. BKV e JCV condividono il 72% di omologia di sequenza del DNA e ciascuna condivide circa il 70% di omologia con SV40. Sebbene questi virus siano correlati, possono essere facilmente distinti a livello di DNA e proteine. Le differenze genetiche, in particolare nelle regioni non codificanti e regolatorie dei genomi virali, possono determinare importanti differenze nell’intervallo dell’ospite. Inoltre, i tre virus possono essere differenziati sierologicamente mediante saggi di neutralizzazione e di emoagglutinazione ( 52 , 56 , 98 ).
(….)
Ciclo di replicazione virale ed effetti sulle cellule ospiti
Un apprezzamento del ciclo di replicazione di SV40 è fondamentale per comprendere la capacità oncogenica di SV40 e il suo potenziale ruolo eziologico in alcune neoplasie umane. Le principali molecole di classe I di istocompatibilità sono i recettori di superficie cellulare specifici per SV40 ( 4 , 8 ). Questa fase iniziale del ciclo virale aiuta a spiegare l’ampio trofismo del virus e la sua capacità di infettare e indurre la trasformazione in molti tipi di cellule e tessuti. Inoltre, fornisce un’importante distinzione tra SV40 e gli altri due poliomavirus in grado di infettare l’uomo, JCV e BKV. JCV utilizza una glicoproteina legata all’N e BKV utilizza un glicolipide come recettori unici della cellula ospite ( 3). Si ritiene che queste marcate differenze influenzino la natura delle infezioni da parte di questi tre virus nei tessuti e negli individui.
Dopo l’infezione di una cellula, SV40 produce T-ag grandi e piccoli all’inizio del ciclo di replicazione virale. Questi antigeni legano e bloccano importanti proteine oncosoppressorie, che includono p53, pRb, p107 e p130/Rb2 ( 1 , 13 , 59 , 96 ) (Fig.(Fig.2).2). Le funzioni di queste proteine intracellulari sono centrate nel controllo del ciclo cellulare. Si ritiene che il soppressore tumorale p53 rilevi il danno al DNA e sospenda la cellula alla fine di G1 per la riparazione del DNA o la diriga al suicidio attraverso la via apoptotica ( 96 , 116 ). Il legame SV40 T-ag sequestra p53, abolendo la sua funzione e consentendo alle cellule con danno genetico di sopravvivere ed entrare nella fase S, portando ad un accumulo di cellule che esprimono T-ag con mutazioni genomiche che possono promuovere la crescita tumorigenica. pRb normalmente lega il fattore di trascrizione E2F all’inizio del G 1 del ciclo cellulare; T-ag provoca la dissociazione non programmata dei complessi pRb/E2F, rilasciando E2F per attivare l’espressione di geni stimolatori della crescita ( 96, 116 ). Pertanto, le infezioni da SV40 nell’uomo possono interferire con diversi percorsi correlati al controllo del ciclo cellulare e portare allo sviluppo di tumori maligni.
Gli studi indicano che SV40 può replicarsi in modo produttivo nelle cellule umane, inclusi i tessuti fetali ( 101 ), le cellule renali neonatali ( 101 ) e diverse linee cellulari tumorali umane ( 83 ), sebbene cresca scarsamente nei fibroblasti umani ( 84 ). Inoltre, saggi in vitro hanno dimostrato che le cellule umane possono supportare la replicazione di SV40, stabilendo che le proteine umane hanno la capacità intrinseca di cooperare con SV40 T-ag per replicare il DNA di SV40 ( 65 , 80 , 127 ). Alcuni tipi di cellule umane subiscono una lisi cellulare visibile in risposta a SV40, mentre altri non mostrano alterazioni citopatiche e producono bassi livelli di virus ( 84). Le conclusioni generali di questi primi studi sono che SV40 può replicarsi nelle cellule umane e che vari tipi di cellule umane mostrano differenze nella suscettibilità all’infezione da SV40. La base delle differenze è sconosciuta, ma si ritiene che le funzioni T-ag siano importanti ( 27 , 69 ).
Studi recenti hanno dimostrato che le cellule mesoteliali umane primarie rispondono a SV40 in modo molto diverso dai fibroblasti; le cellule mesoteliali sono altamente suscettibili all’infezione e alla trasformazione di SV40. La maggior parte delle cellule mesoteliali è stata infettata; pochi furono uccisi; erano presenti alti livelli di complessi p53/T-ag; Notch1, il recettore del fattore di crescita degli epatociti (Met) e il fattore di crescita simile all’insulina 1 erano sovraregolati; e il gene oncosoppressore RASSF1A è stato inibito ( 6 , 15 , 39 , 93 ). I mesoteliomi umani SV40-positivi mostrano cambiamenti simili. Il tasso di trasformazione delle cellule mesoteliali infettate da SV40 era almeno 1.000 volte superiore a quello dei fibroblasti umani ( 6). Questi risultati sottolineano che diversi tipi di cellule umane possono mostrare interazioni virus-cellule notevolmente diverse durante l’infezione.
La trasmissione nelle infezioni naturali
Gli ospiti naturali riconosciuti per SV40 sono specie di macachi asiatici, in particolare il macaco rhesus ( Macacca mulatta ). SV40, come i poliomavirus JCV e BKV, stabilisce infezioni persistenti, spesso nei reni di ospiti suscettibili ( 13 , 59 ). È stata segnalata un’associazione tra infezione primaria da poliomavirus e malattia del tratto respiratorio lieve, piressia lieve e cistite transitoria ( 32 ), ma la via di infezione di questi tre virus non è stata definita con certezza.
Le infezioni da SV40 possono diventare latenti e il livello di virus presente può essere molto basso. Sia la viremia che la viruria si verificano negli animali infetti e il virus sparso nelle urine è il probabile mezzo di trasmissione ( 2 , 97 ). Le infezioni da SV40 nelle scimmie sane sembrano essere asintomatiche ( 100 ), ma SV40 causa infezioni diffuse tra le scimmie immunocompromesse a causa dell’infezione da virus dell’immunodeficienza scimmiesca ( 47 , 58 , 81 )); Le sequenze SV40 e il virus infettivo sono stati rilevati nelle cellule mononucleate del cervello, dei reni, della milza e del sangue periferico (PBMC). Questi risultati dimostrano che SV40 può essere un patogeno opportunista negli ospiti immunosoppressi e che il virus può diffondersi all’interno dell’ospite per vie ematogene.
Caratteristiche come virus tumorale
La capacità oncogenica delle infezioni da SV40 è stata ben stabilita in modelli animali di laboratorio ( 9 , 13 , 19 , 111 , 123 ). Il periodo di latenza dello sviluppo del tumore nei criceti infetti da SV40 varia da 3 mesi a più di un anno. La frequenza dello sviluppo del tumore è solitamente superiore al 90% negli animali infettati da neonati, ma è ridotta negli animali più anziani. Questi dati suggeriscono che l’età al momento dell’infezione, la via dell’infezione e la durata dell’infezione possono essere fattori che influenzano lo sviluppo di tumori maligni da SV40.
Le neoplasie indotte da SV40 in modelli animali includono tumori cerebrali primari, mesoteliomi maligni, tumori ossei e linfomi sistemici ( 13 , 39 , 123 ). I linfomi sono un tumore maligno comune durante l’infezione da SV40. Nei criceti inoculati per via endovenosa con SV40, si sono sviluppati linfomi sistemici nel 72% degli animali, rispetto a nessuno nel gruppo di controllo ( 21 , 29 , 30 ). I linfomi erano di origine a cellule B ( 22). Dopo l’inoculazione endovenosa, circa un terzo degli animali ha sviluppato più di un tipo istologico di neoplasia, con gli osteosarcomi più comuni dopo i linfomi. Dopo l’inoculazione intracardiaca, oltre ai linfomi si sono sviluppati mesoteliomi e osteosarcomi maligni ( 19 ). Un ruolo eziologico del virus in quei tumori è stato supportato perché SV40 T-ag è stato espresso in tutte le cellule maligne, animali con tumori hanno sviluppato anticorpi contro SV40 T-ag e la neutralizzazione di SV40 con anticorpi specifici prima che l’inoculazione del virus impedisse lo sviluppo del cancro ( 29 , 30 ). La conoscenza di questi modelli ha spinto noi, così come altri ricercatori, a considerare il ruolo delle infezioni da poliomavirus SV40 in alcune neoplasie umane.
INFEZIONI UMANI DI SV40: PANORAMICA DELLE EVIDENZE
Sebbene la prevalenza delle infezioni da SV40 nell’uomo non sia nota, gli studi condotti negli ultimi tre decenni indicano che le infezioni da SV40 si verificano oggi nella popolazione infantile e adulta. Questi includevano individui che hanno ricevuto vaccini potenzialmente contaminati da SV40 , così come persone nate dopo il 1963 che non avrebbero potuto essere esposte a quei vaccini ( 5 , 11-14 , 17 , 18 , 25 , 26 , 28 , 40 , 46 , 49 , 55 , 62 , 63 , 66 , 67 ,71 – 74 , 76 , 78 , 86 , 88 , 89 , 92 , 94 , 95 , 102 , 104 , 111 , 115 , 117 , 120 , 124 , 125 , 129 , 130 , 132 , 133). Inoltre, è stato dimostrato che il 19% dei neonati e il 15% dei bambini di età compresa tra 3 e 6 mesi al momento della somministrazione del vaccino contro la poliomielite contaminata per via orale espellono SV40 infettivo nelle feci fino a 5 settimane dopo la vaccinazione ( 75 ). È importante sottolineare che l’incidenza delle infezioni da SV40 legate a tali vaccini non è nota.
I tassi di sieroprevalenza di SV40 nella popolazione generale degli Stati Uniti e di altri paesi variavano dal 2 al 20% ( 13 , 78 , 95 ). Tuttavia, le differenze nella metodologia e la bassa sensibilità dei test utilizzati in alcuni studi rendono difficile accertare l’effettiva prevalenza delle infezioni da SV40. Un rapporto di Shah et al. ( 99 ) hanno riscontrato che il 18% dei pazienti adulti sottoposti a trapianto di rene aveva anticorpi neutralizzanti specifici contro SV40. Un altro studio condotto su pazienti adulti ha mostrato la presenza di anticorpi neutralizzanti SV40 nel 16% dei pazienti infetti dal virus dell’immunodeficienza umana e nell’11% degli individui non infettati dal virus dell’immunodeficienza umana ( 49). Tra i bambini ricoverati, la prevalenza complessiva di anticorpi neutralizzanti sierici specifici SV40 è stata del 6% ( 12 ); la sieropositività SV40 tra i bambini aumentava con l’età ( P = 0,01) ed era significativamente associata al trapianto di rene ( P < 0,001) (Tabella(Tabella 1).1). Recentemente, uno studio sulla prevalenza delle infezioni da SV40 ha mostrato tassi del 9% in Ungheria e del 4% nella Repubblica Ceca ( 14 ). Le femmine avevano un tasso di anticorpi SV40 più elevato rispetto ai maschi, raggiungendo il 16% in Ungheria e l’8% nella Repubblica Ceca in determinati gruppi di età. Le infezioni da SV40 sono state riscontrate in proporzioni simili in entrambi i paesi tra le persone non esposte a vaccini contro la poliomielite potenzialmente contaminati e nei soggetti vaccinati nell’era dei vaccini privi di SV40. Minore et al. ( 78) ha recentemente analizzato oltre 2.000 sieri del Regno Unito e ha riscontrato un tasso di sieroprevalenza SV40 di poco inferiore al 5%. La maggior parte dei titoli neutralizzanti erano bassi e non vi era alcuna relazione apparente tra positività anticorpale e utilizzo del vaccino antipolio. Questi dati suggeriscono che oggi SV40 viene trasmesso nella popolazione umana, probabilmente con un tasso di prevalenza relativamente basso. Tuttavia, le conclusioni sui tassi di sieroprevalenza dovrebbero essere considerate con cautela, poiché si sa molto poco sulla risposta immunitaria umana alle infezioni da SV40.
Sebbene la modalità di trasmissione di SV40 tra gli esseri umani sia sconosciuta, ipotizziamo che possano essere coinvolte vie diverse. Studi con animali da laboratorio indicano che la trasmissione materno-infantile è una possibile via di diffusione di SV40 ( 91 ). Questo può rappresentare un percorso per le infezioni da SV40 nell’uomo (di frequenza sconosciuta), poiché sono stati segnalati il rilevamento e l’espressione di SV40 T-ag e la presenza di DNA virale in casi di tumori cerebrali primari nei neonati e nei bambini piccoli ( 5 , 71 , 72 , 117 , 129 , 133). Inoltre, le prove indicano che la trasmissione zoonotica di SV40 dovrebbe essere presa in considerazione in alcune popolazioni. Infatti, gli operatori di laboratorio a contatto con scimmie e/o tessuti infetti da SV40 di quegli animali avevano una prevalenza di anticorpi contro SV40 nell’intervallo dal 41 al 55%, suggerendo un aumento del rischio di infezione virale in questo gruppo di lavoratori ( 43 , 134 ).
Studi molecolari su pazienti adulti con malattie renali e destinatari di trapianti di rene hanno scoperto che gli effetti citopatici dell’SV40 si sono sviluppati in cellule CV-1 co-coltivate con cellule urinarie o PBMC di quei pazienti ( 66 , 67 ). Le sequenze SV40 sono state rilevate mediante PCR nelle biopsie renali del 56% dei pazienti con glomerulosclerosi segmentaria focale. Il DNA di SV40 è stato localizzato nei nuclei delle cellule epiteliali tubulari renali nelle biopsie renali di pazienti con glomerulosclerosi segmentaria focale determinata dall’ibridazione in situ. Inoltre, gli studi hanno dimostrato che le sequenze di DNA SV40 dalla regione di regolazione virale sono state rilevate e identificate negli allotrapianti di pazienti trapiantati di rene pediatrico immunocompromessi (Fig.(Fig.4)4) e nel rene nativo di un giovane paziente adulto con trapianto di polmone con nefropatia da poliomavirus ( 11 , 12 , 77 ). Diversi studi hanno rilevato sequenze di DNA SV40 in PBMC di varie popolazioni di pazienti ( 26 , 31 , 66 , 72 , 73 , 132). Questi risultati dimostrano le proprietà nefrotropiche e linfotropiche di SV40 e indicano che il rene può fungere da serbatoio per il virus negli esseri umani. Sembra che i pazienti con immunosoppressione acquisita e/o iatrogena siano una popolazione a rischio di SV40. Tuttavia, la frequenza, la storia naturale e la morbilità del virus in questa popolazione di pazienti in aumento non sono chiare.
Sono necessari ampi studi prospettici che utilizzino reagenti sensibili e specifici per SV40 per determinare la prevalenza delle infezioni virali nella popolazione generale e per definire gruppi di individui ad alto rischio per questo patogeno emergente. Altrettanto importante è la necessità di studi prospettici longitudinali che affrontino la morbilità e la relativa mortalità di queste infezioni. L’uso dei soli test sierologici potrebbe non essere il modo più affidabile per condurre questi studi. Un metodo di test immunoenzimatico per il rilevamento degli anticorpi SV40 nell’uomo riconosce la reattività crociata tra SV40, BKV e JCV, complicando l’interpretazione dei risultati del test ( 126). Limitazioni simili sono state riscontrate nei metodi sierologici per l’identificazione dell’infezione umana con il virus dell’herpes B (Cercopithecine herpesvirus 1), che è noto anche per infettare naturalmente i macachi rhesus ( M. mulatta ) ( 45 ). Poiché l’infezione da virus B nell’uomo provoca encefalomielite fatale o grave danno neurologico, una diagnosi rapida e conclusiva è fondamentale per controllare le sequele di questo patogeno virale. I test sierologici (incluso il test immunoenzimatico) per l’infezione da virus B nell’uomo sono limitati dalla bassa sensibilità e specificità ( 45). Attualmente, la coltura cellulare per i tre poliomavirus noti per infettare l’uomo (JCV, BKV e SV40) è raramente utile per stabilire la diagnosi di infezione a causa della lenta crescita virale e della necessità di linee cellulari specializzate ( 52 , 56 ). I test sierologici possono essere utili per l’analisi epidemiologica retrospettiva, ma sono di utilità minima per la diagnosi o le decisioni terapeutiche poiché si ritiene che la maggior parte delle infezioni da poliomavirus conclamate derivino dalla riattivazione di infezioni latenti ( 52 , 56 ). Pertanto, l’uso dei moderni saggi di biologia molecolare è un’alternativa eccellente e preferita per l’analisi delle infezioni da SV40 nella popolazione umana ( 123). Inoltre, queste tecniche sensibili e specifiche sono in grado di fornire approfondimenti sulla possibile eziologia infettiva delle neoplasie umane ( 37 , 79 , 123 ).Vai a:
RUOLO DI SV40 NEL CANCRO UMANO
Approcci sperimentali
Durante l’ultimo decennio, molti studi hanno dimostrato la presenza di SV40 DNA T-ag di grandi dimensioni o altri marcatori virali nei tumori primari del cervello umano e delle ossa, nei mesoteliomi maligni e nel NHL (Fig.(Fig.6).6). Analisi di sequenza (Fig.(Fig.33ee5)5) e il rilevamento della proteina T-ag (Fig.(Fig.7)7) ha escluso la contaminazione di laboratorio dei campioni tumorali. È importante sottolineare che l’SV40 infettivo è stato isolato da un cancro al cervello primario di un bambino di 4 anni ( 62 ). Una considerazione importante quando si valutano i dati di biologia molecolare è la sensibilità dei metodi utilizzati per rilevare SV40 nei campioni di tumore umano. I primi studi (prima del 1992) hanno identificato neoplasie SV40-positive utilizzando l’immunofluorescenza indiretta per proteine virali o tecniche di ibridazione del DNA ( 55 , 74 , 130 ), mentre gli studi successivi al 1992 utilizzavano generalmente saggi basati sulla PCR.
Negli ultimi tre decenni più di 60 studi originali hanno riportato la rilevazione di SV40 nei tumori primari del cervello e delle ossa, nel mesotelioma maligno e nel NHL, mentre alcuni studi hanno descritto l’assenza di SV40 in quei tumori maligni ( 16 , 33 , 34 , 44 , 48 , 70 , 113 ). Tuttavia, il piccolo numero di campioni testati, i tipi istologici di neoplasie esaminate e le metodologie di laboratorio impiegate in alcuni casi limitano la significatività dei risultati in quegli studi riportati come negativi. In effetti, è necessario considerare diversi passaggi quando si eseguono studi molecolari su campioni umani ( 1 , 50 ,61 , 107). In primo luogo, la fase di estrazione degli acidi nucleici determina se i tessuti producono DNA o RNA adeguati e adatti per l’analisi. Sfortunatamente, con i campioni fissati in formalina e inclusi in paraffina, la degradazione degli acidi nucleici e delle proteine è un problema comune e la qualità del DNA recuperato può essere scarsa. Se sono disponibili solo piccole quantità di tessuti inclusi in paraffina, la resa di acidi nucleici potrebbe essere inadeguata per l’analisi. I primer diretti a un gene cellulare umano dovrebbero essere utilizzati per stabilire l’idoneità di un campione per l’analisi PCR. A causa della sensibilità dei test basati sulla PCR, è importante proteggersi rigorosamente dalla contaminazione di laboratorio di campioni e controlli durante l’elaborazione o il test. L’elaborazione dei tessuti e l’impostazione del test PCR devono essere eseguiti in strutture diverse, dalle quali sono esclusi i controlli positivi (cioè i plasmidi). I controlli dei tessuti negativi, estratti e analizzati in parallelo, dovrebbero essere inclusi in ogni esperimento per monitorare la contaminazione dei reagenti. La selezione dei primer e delle condizioni di PCR influenza notevolmente la sensibilità e l’affidabilità del test. Un altro fattore è che i campioni tumorali di solito contengono miscele di cellule normali e maligne, in proporzioni variabili. Le variazioni di uno o più di questi importanti parametri possono spiegare, almeno in parte, gli intervalli di positività osservati tra alcuni studi positivi ei risultati ottenuti in alcuni studi negativi. Un altro fattore è che i campioni tumorali di solito contengono miscele di cellule normali e maligne, in proporzioni variabili. Le variazioni di uno o più di questi importanti parametri possono spiegare, almeno in parte, gli intervalli di positività osservati tra alcuni studi positivi ei risultati ottenuti in alcuni studi negativi. Un altro fattore è che i campioni tumorali di solito contengono miscele di cellule normali e maligne, in proporzioni variabili. Le variazioni di uno o più di questi importanti parametri possono spiegare, almeno in parte, gli intervalli di positività osservati tra alcuni studi positivi ei risultati ottenuti in alcuni studi negativi.
Riepilogo e meta-analisi degli studi controllati
Tavolo Tavolo 22 fornisce una sequenza temporale per le scoperte fondamentali che associano il poliomavirus SV40 e le neoplasie umane. Sebbene numerosi studi abbiano rilevato SV40 nei tumori umani primari del cervello e delle ossa, nel mesotelioma maligno e nel NHL, le piccole dimensioni del campione e la mancanza di un gruppo di controllo in alcuni studi hanno reso difficile trarre conclusioni sulla misura in cui SV40 può essere associato a quei tumori umani. Per questo motivo, abbiamo condotto una meta-analisi di studi controllati ( 122 ), un approccio che può fornire una stima dell’evidenza più equilibrata e meno distorta rispetto ai singoli studi ( 57). Per essere inclusi nella meta-analisi, i referti devono soddisfare i seguenti criteri: sono stati condotti studi su pazienti con neoplasie maligne primarie, l’indagine di SV40 è stata eseguita su campioni di cancro primario e non su cellule in coltura, l’analisi includeva un gruppo di controllo e il la stessa tecnica di laboratorio è stata utilizzata sia per i campioni di caso che di controllo. Questi criteri sono stati stabiliti perché l’uso di controlli appropriati è cruciale nella corretta analisi del tessuto per il DNA virale, soprattutto considerando la sensibilità delle tecniche di PCR ( 38 ). Trentacinque studi indipendenti hanno soddisfatto questi criteri di inclusione. In totale, sono stati valutati i dati di 1.793 pazienti con neoplasie maligne primarie per determinare se SV40 è significativamente associato a cancro cerebrale primario, mesotelioma maligno, cancro alle ossa e NHL.
Tredici studi hanno soddisfatto i criteri per l’indagine sui tumori cerebrali primari (Tabella(Tabella 3).3). L’odds ratio combinato (OR) degli studi utilizzati nell’analisi era 3,9 (intervallo di confidenza 95% [CI], da 2,6 a 5,8). Questo effetto si basava su campioni di un totale di 1.143 pazienti, di cui 661 erano campioni di cancro al cervello primario e 482 erano campioni di controllo. Un modificatore rilevato è stato il tipo di campione analizzato (incorporato in paraffina rispetto a congelato). L’OR aggiustato era 3,8 (IC 95%, 2,6-5,7). Per il mesotelioma maligno, 15 studi hanno soddisfatto i criteri; l’OR combinato dell’analisi era 16,8 (IC 95%, da 10,3 a 27,5) ed era basato su 528 pazienti con mesotelioma maligno e 468 controlli (Tabella(Tabella 4).4). I modificatori rilevati erano il tipo di tessuto di controllo e il metodo di rilevamento di SV40. L’OR aggiustato era 15,1 (IC al 95%, da 9,2 a 25,0). L’OR combinato dell’analisi dei tumori ossei e SV40 era 24,5 (IC 95%, da 6,8 a 87,9) ed era basato su 303 pazienti con tumori ossei e 121 controlli da quattro rapporti ( 122 ). L’OR per NHL era 5,4 (IC 95%, da 3,1 a 9,3) e rappresentava 301 casi e 578 controlli inclusi in tre studi (Tabella(Tabella 5).5). Poiché c’erano solo tre studi che soddisfacevano i criteri di inclusione, un ulteriore esame delle variabili modificanti non era possibile per NHL.
Questa analisi dei rapporti pubblicati ha rilevato un significativo eccesso di rischio di SV40 associato a tumori cerebrali primari umani, mesoteliomi maligni, tumori ossei e NHL rispetto ai campioni di controllo. Pertanto, i principali tipi di neoplasie umane associate a SV40 sono gli stessi indotti da SV40 nei modelli animali. Sebbene la proporzione di tumori umani contenenti SV40 variasse da studio a studio, la prevalenza virale era sempre maggiore tra i tumori primari che tra i tessuti di controllo. È importante sottolineare che l’analisi dei dati ha indicato che SV40 può essere eziologicamente significativo nello sviluppo di un sottoinsieme specifico di tumori umani. Numerosi studi hanno mostrato l’espressione dell’mRNA e/o T-ag di SV40 nelle cellule tumorali, l’integrazione delle sequenze di SV40 in alcuni tumori e la proteina T-ag SV40 complessata con p53 e pRb in alcuni campioni tumorali (1 , 10 , 13 , 39 , 50 , 76 , 122 ). Questi risultati sono compatibili con l’attuale comprensione di come SV40 T-ag media l’oncogenesi. Inoltre, la microdissezione di campioni di mesotelioma maligno umano seguita da PCR ha rilevato il DNA di SV40 T-ag solo nelle cellule tumorali e non nelle cellule non maligne adiacenti ( 1 , 39 , 104 ). Questi risultati di diversi studi sperimentali supportano la conclusione dell’Istituto di Medicina ( 111 ) che “l’evidenza biologica è di moderata forza che l’esposizione a SV40 potrebbe portare al cancro negli esseri umani in condizioni naturali“.
INDICAZIONI FUTURE E CONCLUSIONI
Prove crescenti indicano che SV40 è un patogeno umano e gli attuali dati di biologia molecolare, patologia e clinici, presi insieme, mostrano che SV40 è significativamente associato e può essere funzionalmente importante nello sviluppo di alcune neoplasie umane. Ora, sono necessari studi prospettici per determinare la prevalenza delle infezioni da SV40 in diverse popolazioni umane e per valutare come il virus viene trasmesso da persona a persona. In effetti, l’Istituto di Medicina ha riconosciuto che questa lacuna nella nostra comprensione della patogenesi di SV40 nell’uomo è importante e ha raccomandato una “ricerca biologica mirata” di SV40 nell’uomo, compreso “ulteriori studi sulla trasmissibilità di SV40 nell’uomo” ( 111). Considerando che gli approcci di biologia molecolare forniscono approcci sensibili e specifici per analizzare malattie infettive e tumori maligni con una possibile eziologia infettiva, gli studi che utilizzano questi metodi moderni dovrebbero essere utilizzati per valutare la distribuzione delle infezioni e della morbilità da SV40 negli esseri umani oggi.
Sebbene gli studi in vitro abbiano stabilito che SV40 interrompe le vie critiche di controllo del ciclo cellulare, non è noto se queste perturbazioni siano sufficienti affinché il virus induca lo sviluppo di tumori maligni nell’uomo. Pertanto, sono necessari modelli animali che riproducano le caratteristiche chiave dell’infezione e della malattia da SV40 negli esseri umani. Tali modelli potrebbero fornire prove precise del ruolo causale di un particolare percorso nella patogenesi di SV40 nei tessuti bersaglio, consentire un’ulteriore caratterizzazione dei meccanismi molecolari dell’oncogenesi e fornire un sistema preclinico per testare interventi terapeutici per queste malattie significative e sempre più comuni.
RINGRAZIAMENTI
Questo lavoro è stato sostenuto in parte dalla sovvenzione R21 CA96951 del National Cancer Institute. Regis A. Vilchez ha ricevuto nel 2001 il Junior Faculty Development Award da GlaxoSmithKline e il Translational Research Award 2002 dalla Leukemia and Lymphoma Society.
