Role of heat-shock proteins in infection of human adenocarcinoma cell line MCF-7 by tumor-adapted rotavirus isolates / Papel de las proteínas de choque térmico en la infección de la línea celular de adenocarcinoma humano MCF-7 por aislados de rotavirus adaptados a tumores

Abstract Background: Viruses are being used as alternative and complementary tools for treating cancers. Oncolytic viruses exhibit tumor tropism, ability to enhance anti-tumor immunity and ability to be used in combination with conventional chemotherapy and radiotherapy. We have recently selected some rotavirus isolates which are adapted to efficiently infect and kill tumor cell lines. Aim: We tested five tumor cell-adapted rotavirus isolates for their ability to infect the human adenocarcinoma cell line MCF-7. Methods: Cell surface membrane-associated proteins mediating virus particle attachment were characterized using ELISA, immunoprecipitation, FACS analysis, and antibody blocking. Results: It was found that heat shock proteins (HSPs) such as Hsp90, Hsp70, Hsp60, and Hsp40 are expressed on the cell surface forming complexes with protein disulfide isomerase (PDI), integrin β3, and heat shock cognate protein 70 (Hsc70) in lipid raft microdomains. Interaction of rotavirus isolates with these cellular proteins was further confirmed by a competition assay and an inhibition assay involving the HSPs tested. Conclusion: Our findings suggest that the tumor cell-adapted rotavirus isolates studied here offer a promising tool for killing tumor cells, thus encouraging further research into this topic, including animal models.

Resumen Antecedentes: Los virus se utilizan como herramientas alternativas y complementarias para el tratamiento del cáncer. Los virus oncolíticos exhiben tropismo por tumores, capacidad para intensificar la inmunidad antitumoral y la capacidad para utilizarse en combinación con quimioterapia y radioterapia convencionales. Recientemente, hemos seleccionado algunos aislamientos de rotavirus que están adaptados para infectar y eliminar de manera eficiente líneas de células tumorales. Objetivo: Se ensayaron cinco aislamientos de rotavirus adaptados a células tumorales para determinar su capacidad para infectar la línea celular de adenocarcinoma humano MCF-7. Métodos: Las proteínas asociadas a la membrana de la superficie celular que median la unión de partículas de virus se caracterizaron mediante ELISA, inmunoprecipitación, análisis FACS y bloqueo de anticuerpos. Resultados: Se encontró que las proteínas de choque térmico (HSPs) como Hsp90, Hsp70, Hsp60 y Hsp40 se expresan en la superficie celular formando complejos con la proteína disulfuro isomerasa (PDI), la integrina β3 y la proteína análoga de choque térmico 70 (Hsc70) en microdominios lipídicos (rafts). La interacción de los aislamientos de rotavirus con estas proteínas celulares se confirmó adicionalmente mediante un ensayo de competición y un ensayo de inhibición que incluía las HSP ensayadas. Conclusión: Nuestros hallazgos sugieren que los aislamientos de rotavirus adaptados a las células tumorales estudiados aquí ofrecen una herramienta prometedora para eliminar las células tumorales, lo que estimula más investigaciones sobre este tema, incluidos los modelos animales.

Virus oncolíticos: un arma contra el cáncer / Oncolytic viruses: a weapon against cancer

Resumen Introducción. Los virus oncolíticos son virus atenuados, mutados o que por naturaleza se dirigen y matan específicamente células tumorales, sin afectar a las células normales. La administración intratumoral del virus ofrece la oportunidad de tratar el tumor primario pero no focos metastásicos, los cuales pueden ser alcanzados mediante la administración intravenosa. Sin embargo, su eficiencia puede disminuir por la presencia de una respuesta inmunológica preexistente en los sujetos tratados. Objetivo. Exponer las técnicas utilizadas para envolver y transportar los virus con el fin de eludir el sistema inmunológico antes de que el virus llegue al tumor. Materiales y métodos. Se realizó una búsqueda narrativa de la literatura original y de revisión en las bases de datos PubMed, JSTOR y EBSCO sobre métodos o técnicas utilizadas para el tratamiento del cáncer mediante el uso de virus oncolíticos. Resultados. La formación de nanocomplejos entre los virus oncolíticos y biopolímeros -ya sea mediante la unión química o mediante la unión a través de interacciones electrostáticas o el uso de micropartículas, células transportadoras, liposomas, ultrasonido o terapias combinadas- es eficaz para evitar la respuesta inmunológica del huésped contra el virus. Conclusión. Para evitar la respuesta inmunológica del huésped contra los virus oncolíticos se han desarrollo diversos métodos que permiten la liberación controlada y especifica de los mismos. Sin embargo, debido a la diversidad de los virus, se debe tener en cuenta que la eficacia de los métodos de protección y transporte depende de las características bioquímicas tanto del biomaterial como del virus.

Abstract Introduction: Oncolytic viruses are attenuated, mutated, or naturally ocurring viruses that specifically kill tumor cells without affecting normal cells. Intratumoral administration of the virus offers the opportunity to treat the primary tumor but not metastatic foci, which can be done through intravenous administration. However, its efficacy may be reduced by the presence of a pre-existing immune response in treated subjects. Objective: To present the techniques used to wrap and transport viruses in order to bypass the immune system before the virus reaches the tumor. Materials and methods: A narrative search of original and review literature was conducted in the PubMed, JSTOR and EBSCO databases on methods or techniques used for the treatment of cancer using oncolytic viruses. Results: The formation of nanocomplexes between oncolytic viruses and biopolymers -either by chemical binding or electrostatic interactions, or cell-derived microparticles, carrier cells, liposomes, ultrasound or combination therapies- is effective in preventing the host's immune response against the virus. Conclusion: Different methods that depend on the type of oncolytic virus have been developed to increase the efficacy of the therapeutic response. Controlled and specific-release virus delivery systems have been developed to avoid the immune response against them. However, due to the diversity of viruses, it should be borne in mind that the effectiveness of protection and transport methods depends on the biochemical characteristics of both the biomaterial and the virus.