Assessing the oncolytic potential of rotavirus on mouse myeloma cell line Sp2/0-Ag14 / Evaluación del potencial oncolítico del rotavirus en la línea celular Sp2/0-Ag14 de mieloma de ratón

Introduction: Cancer is the second leading cause of death in the United States, surpassed only by cardiovascular disease. However, cancer has now overtaken cardiovascular disease as the main cause of death in 12 countries in Western Europe. The burden of cancer is posing a major challenge to health care systems worldwide and demanding improvements in methods for cancer prevention, diagnosis, and treatment. Alternative and complementary strategies for orthodox surgery, radiotherapy, and chemotherapy need to be developed. Objective: To determine the oncolytic potential of tumor cell-adapted rotavirus in terms of their ability to infect and lysate murine myeloma Sp2/0-Ag14 cells. Materials and methods: We inoculated rotaviruses Wt1-5, WWM, TRUYO, ECwt-O, and WTEW in Sp2/0-Ag14 cells and we examined their infectious effects by immunocytochemistry, immunofluorescence, flow cytometry, and DNA fragmentation assays. Results: Rotavirus infection involved the participation of some heat shock proteins, of protein disulfide isomerase (PDI), and integrin ß3. We detected the accumulation of viral antigens within the virus-inoculated cells and in the culture medium in all the rotavirus isolates examined. The rotavirus-induced cell death mechanism in Sp2/0-Ag14 cells involved changes in cell membrane permeability, chromatin condensation, and DNA fragmentation, which were compatible with cytotoxicity and apoptosis. Conclusions: The ability of the rotavirus isolates Wt1-5, WWM, TRUYO, ECwt-O, and WTEW to infect and cause cell death of Sp2/0-Ag14 cells through mechanisms that are compatible with virus-induced apoptosis makes them potential candidates as oncolytic agents.

Introducción. El cáncer es la segunda causa de muerte en los Estados Unidos, solamente superado por la enfermedad cardiovascular. Sin embargo, el cáncer aventaja a la enfermedad cardiovascular como primera causa de muerte en doce países de Europa occidental. Se requieren mejores métodos de prevención, diagnóstico y tratamiento para afrontar el gran desafío que el cáncer representa mundialmente para los sistemas de salud, y se necesita desarrollar estrategias alternativas y complementarias a la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia convencionales. Objetivo. Evaluar el potencial oncolítico de rotavirus adaptados a células tumorales por su capacidad para infectar y lisar células Sp2/0-Ag14 de mieloma de ratón. Materiales y métodos. Los aislamientos de rotavirus Wt1-5, WWM, TRUYO, ECwt-O y WTEW se inocularon en células Sp2/0-Ag14 y se examinaron sus efectos infecciosos mediante inmunocitoquímica, inmunofluorescencia, citometría de flujo y ensayos de fragmentación del ADN. Resultados. La infección con los rotavirus Wt1-5, WWM, TRUYO, ECwt-O y WTEW implicó la participación de algunas proteínas de choque térmico, la proteína disulfuro isomerasa y la integrina ß3. La acumulación de antígenos virales intracelulares y extracelulares se detectó en todos los virus utilizados. Los mecanismos de muerte inducidos por los rotavirus en células Sp2/0-Ag14 indujeron cambios en la permeabilidad de la membrana celular, la condensación de cromatina y la fragmentación de ADN, los cuales fueron compatibles con citotoxicidad y apoptosis. Conclusiones. La capacidad de los rotavirus estudiados para infectar y causar la muerte de células Sp2/0-Ag14 mediante mecanismos compatibles con la apoptosis inducida viralmente los convierte en candidatos potenciales para ser utilizados como agentes oncolíticos.

Mecanismos moleculares de las proteínas de choque térmico (HSPs) implicados en el desarrollo neoplásico / Molecular mechanisms of heat shock proteins (HSPs) involved in neoplasm development

Resumen Las proteínas de choque térmico (HSPs) son proteínas inducidas por la mayoría de eventos que generan estrés celular y se expresan en niveles elevados en una amplia gama de tumores, entre los que se incluyen el cáncer de seno, pulmón, próstata, colon, leucemias y estomago, entre otros; esta sobreexpresión está estrechamente asociada generalmente con una resistencia a las terapias establecidas, lo cual genera un mal pronóstico. Las HSPs están involucradas en todas las fases del desarrollo neoplásico, desde la proliferación, la anti-apoptosis hasta en la invasión y metástasis. Entre los mecanismos descritos por los cuales las HSPs incrementan la agresividad tumoral se encuentran la evasión de los estímulos pro-apoptóticos y la respuesta inmune, la pérdida de función de p53, la expresión de proto-oncogenes HER2 y c-Myc, la activación de plasmina y MMP2, entre otros; todos estos eventos cruciales para la tumorogénesis. De esta forma las HSPs se han convertido un objetivo prometedor para el diseño dirigido de fármacos anti-cáncer y estrategias de inmunoterapia.

Abstract The heat shock proteins (HSPs) are induced by cells stress and expressed at high levels in a broad range of tumors between including breast, lung, prostate, colon, leukemia and stomach cancer; this overexpression is closely associated with resistance to established therapies instituting a poor prognosis. The HSPs are involved in all cancer stages, from the proliferation, anti-apoptosis, even in invasion and metastasis. Within the mechanisms described by which the HSPs increased tumor aggressiveness and metastasis in some tumor types are evasion of apoptotic stimuli and immune response, loss of p53 function, increased expression of the proto-oncogenes HER2 and c-Myc, activation of plasmin and MMP2, all crucial to tumorigenesis. Thus, the HSPs have become targets for anti-cancer drug design and immunotherapy strategies.