Genetic engineering and preclinical evaluation of oncolytic herpes simplex viruses retargeted to cancer-specific receptors
Ingegnerizzazione genetica e valutazione preclinica di virus herpes simplex oncolitici reindirizzati a recettori tumore-specifici.
Creators: name: Gatta, Valentina <1982>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2012
Subjects: BIO/19 Microbiologia

description: Oncolytic virotherapy exploits the ability of viruses to infect and kill cells. It is suitable as treatment for tumors that are not accessible by surgery and/or  respond poorly to the current therapeutic approach. HSV is a promising oncolytic agent. It has a  large genome size able to accommodate large transgenes and some attenuated oncolytic HSVs (oHSV) are already in clinical trials phase I and II. The aim of this thesis was the generation of HSV-1 retargeted to tumor-specific receptors and detargeted from HSV natural receptors, HVEM and Nectin-1. The retargeting was achieved by inserting a specific single chain antibody (scFv) for the tumor receptor selected inside the HSV glycoprotein gD. In this research three tumor receptors were considered: epidermal growth factor receptor 2 (HER2) overexpressed in 25-30% of breast and ovarian cancers and gliomas, prostate specific membrane antigen (PSMA) expressed in prostate carcinomas and in neovascolature of solid tumors; and epidermal growth factor receptor variant III (EGFRvIII). In vivo studies on HER2 retargeted viruses R-LM113 and R-LM249 have demonstrated their high safety profile. For R-LM249 the antitumor efficacy has been highlighted by target-specific inhibition of the growth of human tumors in models of HER2-positive breast and ovarian cancer in nude mice. In a murine model of HER2-positive glioma in nude mice, R-LM113 was able to significantly increase the survival time of treated mice compared to control. Up to now, PSMA and EGFRvIII viruses (R-LM593 and R-LM613) are only characterized in vitro, confirming the specific retargeting to selected targets. This strategy has proved to be generally applicable to a broad spectrum of receptors for which a single chain antibody is available.
description: La terapia virale oncolitica sfrutta l’abilità dei virus di infettare e uccidere le cellule e si propone come cura per i tumori che non sono accessibili chirurgicamente e/o non rispondono agli attuali protocolli terapeutici. HSV è un promettente agente oncolitico. Il suo ampio genoma è infatti in grado di alloggiare transgeni di grandi dimensioni e alcuni HSV oncolitici (oHSV) attenuati sono già in fase clinica I e II. Obiettivo di questa tesi è stato la generazione di o-HSV-1 reindirizzati verso specifici recettori tumorali (retargeting) e resi incapaci di legarsi ai recettori naturali di HSV, Nectin-1 e HVEM (detargeting). Il reindirizzamento è stato ottenuto tramite l’inserimento all’interno della glicoproteina di HSV gD di un anticorpo a singola catena (scFv) specifico per i recettori tumorali selezionati. I recettori tumorali considerati sono stati: epidermal growth factor receptor 2 (HER2) sovraespresso nel 25-30% dei tumori al seno, all’ovaio e nei gliomi; prostate specific membrane antigen (PSMA) espresso nei carcinomi prostatici e nelle neovascolature dei tumori solidi e la variante III dell’epidemal growth factor receptor (EGFRvIII). Gli studi in vivo sui virus reindirizzati al recettore HER2, R-LM249 e R-LM113, hanno dimostrato il loro alto profilo di sicurezza. Per R-LM249 l’efficacia antitumorale è stata evidenziata dalla inibizione bersaglio-specifica della crescita di tumori umani HER2 positivi in modelli di tumore ovarico e mammario in topi nudi. In un modello di glioma murino HER2 positivo in topi nudi, R-LM113 è stato in grado di aumentare significativamente il tempo di sopravvivenza dei topi trattati rispetto ai controlli. Per ora, gli ultimi virus, generati verso il PSMA e EGFRvIII, sono sati caratterizzati in vitro confermando il reindirizzamento specifico ai bersagli selezionati. Questa strategia si è dimostrata generalmente applicabile ad un ampio spettro di recettori per i quali un anticorpo a singola catena sia disponibile.