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    Dual-Use-Risiken bei der gentechnischen Veränderung von onkolytischen Viren

    Bestimmte Biotechnologien können die gentechnische Veränderung von Pathogenen erleichtern und damit das Risiko großflächiger biologischer Ereignisse wie z. B. Pandemien erhöhen. In diesem Artikel wird das Dual-Use-Potenzial der gentechnischen Veränderung von Viren am Beispiel von onkolytischen Viren betrachtet und bewertet. Außerdem werden mögliche Empfehlungen für den Umgang mit den Biosicherheitsrisiken gegeben, die mit dieser Forschung verbunden sind.

    1

    Trotz therapeutischer Fortschritte ist Krebs nach wie vor ein bedeutendes Gesundheitsproblem. Nach Angaben der WHO gab es im Jahr 2022 schätzungsweise 20 Millionen neue Krebsfälle und 9,7 Millionen Todesfälle.2 Nach der letzten Schätzung wurde bei 53,5 Millionen lebenden Menschen in den letzten fünf Jahren Krebs diagnostiziert. Etwa jeder fünfte Mensch erkrankt im Laufe seines Lebens an Krebs, und etwa jeder neunte Mann und jede zwölfte Frau stirbt an der Krankheit. Neue Ansätze für Krebstherapien werden von Regierungen in erheblichem Umfang finanziert und finden auch in der Wirtschaft Beachtung.3 Ein Bereich der Krebstherapie, der in den letzten Jahren entstanden ist, ist der Einsatz von onkolytischen Viren. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von sich replizierenden Viren, die bevorzugt Krebszellen infizieren und abtöten.4 Der Einsatz von onkolytischen Viren wurde in den letzten zehn Jahren rapide ausgeweitet, und sie gelten heute als wichtige Methode der Krebsimmuntherapie.5 Vor 2010 wurden nur 15 klinische Studien mit onkolytischen Viren auf ClinicalTrials.gov registriert. Bis März 2024 waren es dagegen 188 Studien.6

    Diese Therapieform entstand aus der Beobachtung heraus, dass Tumore nach einer natürlichen Virusinfektion schrumpfen. Während Viren zwar in einigen Fällen eher Krebszellen infizieren und abtöten als das normale Gewebe, waren natürliche Viren als Therapeutika zunächst nur begrenzt wirksam.7 Dies hat zu einer raschen Ausweitung von Forschungen geführt, in denen onkolytische Viren genetisch modifiziert werden, um ihr Wirtsspektrum oder ihre Spezifität zu verändern, gegen Krebszellen gerichtete Immunreaktionen zu verstärken und ihr lytisches Potenzial zu erhöhen. So können beispielsweise onkolytische Adenoviren so verändert werden, dass sie Proteine exprimieren, die die Apoptose, eine Form des programmierten Zelltods, verstärken.8

    Während die gentechnische Veränderung von Viren generell für die Entwicklung wirksamer Therapeutika sehr wichtig sein kann, birgt die verstärkte Forschung an der gentechnischen Veränderung von onkolytischen Viren auch Risiken. Forscher*innen haben bereits Bedenken geäußert, dass Fortschritte in der Virustechnologie auch die Entwicklung von manipulierten Krankheitserregern für böswilligen Missbrauch ermöglichen könnten. So wurden Dual-Use-Risiken bei der Erforschung viraler Vektoren identifiziert, bei der Viren als Träger dafür verwendet werden, Substanzen in Zielzellen zu bringen.9 Wenn Wissenschaftler*innen in diese Richtung forschen, sollten sie ihre Entscheidungen daher auf eine fundierte Bewertung der Wirksamkeit, Sicherheit und des Dual-Use-Potenzials stützen. Dieser Text zielt darauf ab, die mit der gentechnischen Veränderung onkolytischer Viren verbundenen Dual-Use-Risiken sorgfältig zu untersuchen, um solche Abwägungen zu unterstützen. Er identifiziert zudem risikoreiche und risikoarme Ansätze und schließt mit Empfehlungen dazu, welche Strategien angesichts der identifizierten Risiken für die Entwicklung von Therapeutika mit onkolytischen Viren am angemessensten sind.

    Auswahl des Virus für die onkolytische Virotherapie

    Wie groß das Dual-Use-Potenzial der Forschung an onkolytischen Viren ist, hängt davon ab, wie unmittelbar Erkenntnisse aus der viralen Genforschung auf die Krankheitserreger angewendet werden können. Daher bestimmt die Wahl der das Dual-Use-Risiko wesentlich mit. Im Gegensatz zu anderen therapeutischen Anwendungen von Viren, z. B. in der Gentherapie, ist es bei der Erforschung onkolytischer Viren besonders wahrscheinlich, dass mit Humanpathogenen verwandte Viren verwendet werden. Ein wirksames onkolytisches Virus kann sich im Menschen vermehren, krebszerstörend wirken und Immunreaktionen auslösen, die abtöten können. Zu den zehn Virusfamilien, die in klinischen Versuchen zur onkolytischen Virotherapie untersucht werden, gehören daher Hochrisikoviren wie das Influenzavirus, das Masernvirus und das Variola-Virus (siehe Tabelle 1). Influenza- und Masernviren sind beides humanpathogene Erreger, gegen die ein großer Teil der Bevölkerung geimpft ist. Erkenntnisse über die Verstärkung dieser Viren, insbesondere in Bezug auf die Eigenschaft, entscheidende Immunreaktionen zu umgehen, könnten erhebliche Risiken für die öffentliche Gesundheit mit sich bringen.

    Illustration einer Tumorzelle, von der sich weiter verzweigende Äste ausgehen, an dem Knoten in der Mitte sind vier Viren angedockt.

    Onkolytische Viren sind eine Gruppe von sich replizierenden Viren, die bevorzugt Krebszellen infizieren und abtöten. Bild: iStock, luismmolina.

    Ebenso werden mehrere Arten von Vaccinia-Viren verwendet, da sie bedeutende Vorteile aufweisen, wie ​­z. B.​ die Möglichkeit der effizienten Verabreichung, intravenöse Stabilität, große Klonierungskapazität und die nachgewiesene Fähigkeit, effiziente Immunreaktionen auszulösen. Vaccinia-Viren gehören zur Familie der Poxviridae und sind somit mit dem Variola-Virus, dem Erreger der Pocken, verwandt. Als 2018 eine Beschreibung der Synthese des Pferdepockenvirus veröffentlicht wurde, äußerten Biosicherheitsexpert*innen die Befürchtung, dass durch die Arbeit an Pockenviren wie dem Vaccinia- und dem Pferdepockenvirus auch die Fähigkeiten zur Rekonstruktion der Pocken verbreitet werden könnten. Die Arbeit an onkolytischen Viren, die auf dem Vaccinia-Virus basieren, könnte ebenfalls die Barrieren für einen Missbrauch senken.

    Risikolevel des onkolytischen VirusEigenschaftenBeispiele
    Hohes RisikoVerwandt mit potenziell pandemischen ErregernOrthomyxoviridae (Influenza10), Paramyxoviridae (Masern11), NDV12, Poxviridae (Vaccinia12), Variola13, Retroviridae14
    Mittleres RisikoVerwandt mit humanen oder tierischen Viren mit hoher PathogenitätPicornaviridae (Polio15), SVV16, Retroviridae17, Rhabdoviridae (VSV18), Togaviridae19
    Niedriges RisikoVerwandt mit humanen oder tierischen Viren mit niedriger PathogenitätAdenoviridae20, Herpesviridae (HSV-121), Parvoviridae22, Reoviridae23
    Niedrigstes RisikoNicht eigenständig von Mensch zu Mensch übertragbarAdeno-assoziiertes Virus (AAV)24

    Tabelle 1: Charakterisierung der derzeit in der Forschung mit onkolytischen Viren verwendeten Viren.

    Zu den Viren mit mittlerem Risiko gehören Viren, die mit menschlichen oder tierischen Viren mit hoher Pathogenität verwandt sind, während Viren, die mit Erregern mit geringer Pathogenität verwandt sind, im Allgemeinen ein geringes Risiko aufweisen (Tabelle 1). Das geringste Risiko besteht bei Viren, die ohne Unterstützung nicht von Mensch zu Mensch übertragen werden können, wie z. B. Adeno-assoziierte Viren oder Vektorviren, die durch Bisse von Mücken, Zecken und Flöhen übertragen werden.

    Risiken bei der Entwicklung übertragbarer Methoden zur Immunevasion

    Vorhandene neutralisierende Antikörper können den effektiven eines onkolytischen Virus reduzieren und damit seine therapeutische Wirkung abschwächen. Um die unerwünschte Verringerung der therapeutischen Wirksamkeit zu umgehen, modifizieren Forschende Viren so, dass das Auslösen von Immunreaktionen des Wirts moduliert wird (d. h. Immunevasion). Es wurden mehrere Methoden entwickelt, um virale Oberflächenproteine mit polymeren Materialien zu maskieren, damit sie besser vor neutralisierenden Antikörpern geschützt sind und sich die Halbwertszeit der Viruszirkulation verlängert.

    So werden beispielsweise Adenoviren und Herpes-simplex-Viren häufig entweder durch natürliche oder durch Impfung induzierte Immunität neutralisiert. Der Adenovirus-Serotyp 5 (Ad5) wird durch bereits vorhandene neutralisierende Antikörper erheblich eingeschränkt, was damit umgangen werden kann, dass die hypervariablen Regionen (HVRs) durch Versionen mit geringerer Immunität ersetzt werden.25 Ein ähnlicher Ansatz könnte verwendet werden, um ein Adenovirus zu schaffen, das die natürliche oder impfstoffinduzierte Immunität umgehen kann.

    Vererbbare Ansätze, wie eine dauerhafte, an nachfolgende Virusgenerationen weitergegebene Veränderung des Virusgenoms hin zu Immunevasion, bergen erhebliche Dual-Use-Risiken, wenn sie auf Erreger mit pandemischem Potenzial übertragbar sind.

    Es werden außerdem zunehmend breit anwendbare Tools für die genetische Veränderung von Viren entwickelt, mit denen mehrere Viruseigenschaften gleichzeitig modifiziert werden können. Dadurch werden diese Fähigkeiten auch zunehmend für Personen ohne umfassende virologische Fachkenntnisse zugänglich. Universale Methoden der Genveränderung von Viren, die präzise Experimente ermöglichen, könnten die Hürde für die Entwicklung neuer pandemischer Erreger erheblich senken. Immer mehr Laboratorien nutzen computergestützte Methoden zur Vorhersage kritischer Loci, z. B. für die .26 Ogden et al. haben beispielsweise Daten aus einer AAV(Adeno-assoziierte Viren)- verwendet, um Modelle für die gleichzeitige Optimierung mehrerer Eigenschaften zu trainieren, darunter die Virusproduktion, die Umgehung des Immunsystems, die Thermostabilität und die Verbreitung.27

    Um Immunreaktionen auf virale Vektoren und zu umgehen, werden diese Vektoren so verändert, dass durch Einfügen bestimmter genetischer Elemente das Auslösen von Immunreaktionen eines Wirts moduliert wird, wie an anderer Stelle beschrieben wurde.28 Solche universellen Elemente für die Immunmodulation könnten besonders bedenklich sein, da sie auf jedes Virus mit ausreichender genomischer Flexibilität übertragbar sind.

    Dual-Use-Erkenntnisse aus der Erweiterung des viralen Tropismus und der Steigerung der Virulenz

    Ein weiterer Forschungszweig mit Dual-Use-Bedenken ist die gentechnische Erweiterung des viralen Tropismus, d. h. die Erweiterung der Typen von Zellen, die ein bestimmtes Virus infizieren kann. Ein dichtes Stroma kann die Ausbreitung, Replikation und Infektiosität von Viren einschränken. Daher arbeiten mehrere Forschungsgruppen an der Veränderung onkolytischer Viren, um ihre Fähigkeit zu optimieren, bestimmte Stromakomponenten wie krebsassoziierte Fibroblasten (Cancer Associated Fibroblasts, CAFs) anzugreifen. CAFs tragen spezifische Zelloberflächenmarker, die Fibroblasten-Aktivierungsproteine (FAP),29 die in vielen Tumoren hochreguliert sind, aber auch von normalen Fibroblasten verschiedener Bindegewebe exprimiert werden. Onkolytische Viren (z. B. Enadenotucirev, ein onkolytisches Adenovirus) werden so verändert, dass sie solche FAP-spezifischen Fusionsproteine tragen.30 Auch wenn keine böswillige Absicht vorliegt, können Viren, die auf diese Eigenschaften hin verändert wurden, Risiken bergen. So besteht die Möglichkeit einer genetischen Rekombination zwischen Impfstoffvektorviren, die manipulierte Virulenzelemente tragen, und Wildtypviren,31 wie etwa zwischen onkolytischen Adenoviren und Wildtyp-Adenoviren. Diese kann zu einer unvorhergesehenen Verstärkung bestimmter Eigenschaften wie Virulenz und Immunevasion bei diesen Erregern führen.

    Risiken bei der Entwicklung von „Plug-and-Play“-Ansätzen für das Engineering viraler Eigenschaften

    In der Synthetischen Biologie wird auch an „programmierbaren“ onkolytischen Viren geforscht, d. h. an Viren, die leicht für bestimmte Zwecke entworfen und programmiert werden können.32 Plattformen für die gezielte Evolution wurden entwickelt, um für bestimmte Zelloberflächenrezeptoren spezifische onkolytische Viren zu schaffen.33

    Für fast alle Virusfamilien sind Reverse-Genetik-Systeme, teilweise einschließlich öffentlich zugänglicher Schritt-für-Schritt-Protokolle, verfügbar.34 Dies schafft die Voraussetzungen dafür, dass zukünftig synthetische oder natürlich vorkommende genetische Elemente und Funktionen bei einem Virus relativ einfach hinzugefügt oder entfernt werden können.35 Auch versuchen Tools, die auf maschinellem Lernen basieren, die virale Infektiosität in einem bestimmten Wirt vorherzusagen; diese Methoden könnten in hohem Maße auf andere Virusfamilien übertragbar sein.36 Zwar stellen diese frühen Studien für sich genommen wahrscheinlich kein großes Risiko dar. Sie zeigen aber einen Trend zur Nutzung öffentlich verfügbarer Daten und übertragbarer Machine-Learning-Tools, um die Infektiosität von Viren mit großer Genauigkeit zu beeinflussen und vorherzusagen.

    Entsprechend geht die Entwicklung allgemeiner Protokolle und Plattformen für die gentechnische Veränderung von Viren mit der Gewinnung von Erkenntnissen über virale Eigenschaften und deren Veränderung einher.37 Detaillierte, öffentlich zugängliche Protokolle stellen unter bestimmten Umständen besondere Risiken dar38 und „enable researchers from different research backgrounds to master the use of the reverse genetic system“.39

    Diskussion: Minderung der Dual-Use-Risiken

    Aus neuen Forschungsgebieten der onkolytischen Virentherapie ergeben sich also Dual-Use-Risiken. Den Fortschritten wohnt zwar ein erhebliches Potenzial für die Verbesserung der menschlichen Gesundheit inne, sie eröffnen aber auch Möglichkeiten für die Entwicklung biologischer Kampfstoffe. Die folgenden Erörterungen und Empfehlungen sind spekulativer Natur, da Krebsforscher*innen, die sich mit onkolytischen Viren befassen, über fundierte Kenntnisse auf diesem Gebiet verfügen und gute Gründe für ihre Entscheidungen haben. Nichtsdestotrotz sollten Forschende auf diesem Gebiet die Risiken sorgfältig abschätzen und Möglichkeiten zur Risikominderung erkunden.

    Aus neuen Forschungsgebieten der onkolytischen Virentherapie ergeben sich Dual-Use-Risiken. Forschende sollten die Risiken sorgfältig abschätzen und Möglichkeiten zur Risikominderung erkunden.

    Die einfachste Möglichkeit, die Risiken der Forschung an Therapien mit onkolytischen Viren zu verringern, wäre die Arbeit mit Viren, die nicht mit potenziellen Pandemieerregern verwandt sind. Forschende, die onkolytische Viren erforschen, die durch bestehende Immunität gehemmt werden, könnten sich für nicht vererbbare Methoden entscheiden, um eine Immunevasion auszulösen. So haben sich beispielsweise chemische Modifikationen von Adenoviren hierfür als nützlich erwiesen.40 Eine Alternative zu nicht vererbbaren Verstärkungsmethoden ist die zunehmende Konzentration auf die medikamentöse Verabreichung immunmodulierender Stoffe, um es onkolytischen Viren zu ermöglichen, angeborene antivirale Immunreaktionen zu umgehen.41 Die Verwendung von Trägerzellen – Transportvehikel, die Viren vor Neutralisierung schützen – ist eine weitere risikoärmere Methode, wie onkolytische Viren effektiver in Gewebe verbracht werden können.42

    Wenn andere Krebstherapiestrategien ähnliche Vorteile ohne die oben beschriebenen Risiken aufweisen, könnten diese gegenüber onkolytischen Viren bevorzugt entwickelt werden. In ihrem jüngsten Jahresbericht nennt die American Society of Clinical Oncology (Amerikanische Gesellschaft für klinische Onkologie) Immun-Checkpoint-Inhibitoren und zelluläre Immuntherapien als die meistversprechenden Entwicklungen bei Immuntherapien, während die onkolytische Virotherapie nicht erwähnt wird.43 Fortschritte bei der Erstellung von molekularen Profilen ermöglichen heute sehr gezielte, tumorspezifische Antikörpertherapien. Chimäre Antigenrezeptor-T-Zelltherapien (CAR-T)44 zeigen ebenfalls rasch Wirksamkeit und werden für verschiedene Formen von Lymphomen und anderen bösartigen Erkrankungen zugelassen. Die bevorzugte Förderung dieser vielversprechenden Methoden könnte wirksame Krebstherapien hervorbringen, die jedoch nicht das gleiche Dual-Use-Risiko bergen wie die Versuche, onkolytische Viren dafür zu entwickeln.

    Footnotes

    1. Danksagung: J. Sandbrink, PhD und J. Pannu, MD gaben wichtiges Feedback zu früheren Fassungen des Beitrags. Die endgültige Fassung wurde außerdem von Prof. Kathryn Nixdorff kommentiert. ↩

    2. WHO. (2024, 1. Februar). Global cancer burden growing, amidst mounting need for services. https://www.who.int/news/item/01-02-2024-global-cancer-burden-growing--amidst-mounting-need-for-services ↩

    3. The White House. (2022, 2. Februar). Fact Sheet: President Biden Reignites Cancer Moonshot to End Cancer as We Know It [Online post]. https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/02/02/fact-sheet-president-biden-reignites-cancer- moonshot-to-end-cancer-as-we-know-it/ ↩

    4. Patel, M. R., & Kratzke, R. A. (2013). Oncolytic virus therapy for cancer: The first wave of translational clinical trials. Translational Research, 161(4), 355–364. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2012.12.010; Russell, S. J., Peng, K.-W., & Bell, J. C. (2012). Oncolytic virotherapy. Nature Biotechnology, 30(7), 658–670. https://doi.org/10.1038/nbt.2287 ↩

    5. Russell, S. J., Bell, J. C., Engeland, C. E., & McFadden, G. (2022). Advances in oncolytic virotherapy. Communications Medicine, 2(1), 33. https://doi.org/10.1038/s43856-022-00098-4 ↩

    6. National Library of Medicine. (2024, 1. März). ClinicalTrials.Gov. https://clinicaltrials.gov ↩

    7. Asada, T. (1974). Treatment of human cancer with mumps virus. Cancer, 34(6), 1907–1928. https://doi.org/10.1002/1097-0142(197412)34:6...; Patel & Kratzke, 2013; Russell et al., 2012. ↩

    8. Yoon, A.-R., Hong, J., & Yun, C.-O. (2017). Adenovirus-mediated decorin expression induces cancer cell death through activation of p53 and mitochondrial apoptosis. Oncotarget, 8(44), 76666–76685. https://doi.org/10.18632/oncotarget.20800 ↩

    9. Sandbrink, J. B., Alley, E. C., Watson, M. C., Koblentz, G. D., & Esvelt, K. M. (2022). Insidious Insights: Implications of viral vector engineering for pathogen enhancement. Gene Therapy. https://doi.org/10.1038/s41434-021-00312-3; Sandbrink, J. B., & Koblentz, G. D. (2022). Biosecurity risks associated with vaccine platform technologies. Vaccine, 40(17), 2514–2523. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.02.023 ↩

    10. Yang, H., Lei, G., Sun, F., Cheng, J., Yan, J., Zhang, S., & Yang, P. (2022). Oncolytic Activity of a Chimeric Influenza A Virus Carrying a Human CTLA4 Antibody in Hepatocellular Carcinoma. Frontiers in Oncology, 12, 875525. https://doi.org/10.3389/fonc.2022.875525 ↩

    11. Msaouel, P., Opyrchal, M., Dispenzieri, A., Peng, K. W., Federspiel, M. J., Russell, S. J., & Galanis, E. (2018). Clinical Trials with Oncolytic Measles Virus: Current Status and Future Prospects. Current Cancer Drug Targets, 18(2), 177–187. https://doi.org/10.2174/1568009617666170222125035 ↩

    12. Heo, J., Reid, T., Ruo, L., Breitbach, C. J., Rose, S., Bloomston, M., Cho, M., Lim, H. Y., Chung, H. C., Kim, C. W., Burke, J., Lencioni, R., Hickman, T., Moon, A., Lee, Y. S., Kim, M. K., Daneshmand, M., Dubois, K., Longpre, L., … Kirn, D. H. (2013). Randomized dose-finding clinical trial of oncolytic immunotherapeutic vaccinia JX-594 in liver cancer. Nature Medicine, 19(3), 329–336. https://doi.org/10.1038/nm.3089 ↩

    13. Ricordel, M., Foloppe, J., Pichon, C., Sfrontato, N., Antoine, D., Tosch, C., Cochin, S., Cordier, P., Quemeneur, E., Camus-Bouclainville, C., Bertagnoli, S., & Erbs, P. (2017). Cowpox Virus: A New and Armed Oncolytic Poxvirus. Molecular Therapy - Oncolytics, 7, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.omto.2017.08.003 ↩

    14. Li, F., Guo, Y., Han, L., Duan, Y., Fang, F., Niu, S., Ba, Q., Zhu, H., Kong, F., Lin, C., & Wen, X. (2012). In vitro and in vivo growth inhibi- tion of drug-resistant ovarian carcinoma cells using a combination of cisplatin and a TRAIL-encoding retrovirus. Oncology Letters, 4(6), 1254–1258. https://doi.org/10.3892/ol.2012.926 ↩

    15. Toyoda, H., Ido, M., Hayashi, T., Gabazza, E. C., Suzuki, K., Kisenge, R. R., Kang, J., Hori, H., & Komada, Y. (2004). Experimental treatment of human neuroblastoma using live-attenuated poliovirus. International Journal of Oncology, 24(1), 49–58. ↩

    16. Reddy, P. S., Burroughs, K. D., Hales, L. M., Ganesh, S., Jones, B. H., Idamakanti, N., Hay, C., Li, S. S., Skele, K. L., Vasko, A.-J., Yang, J., Watkins, D. N., Rudin, C. M., & Hallenbeck, P. L. (2007). Seneca Valley Virus, a Systemically Deliverable Oncolytic Picornavirus, and the Treatment of Neuroendocrine Cancers. JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 99(21), 1623–1633. https://doi.org/10.1093/jnci/djm198 ↩

    17. Tai, C.-K. (2012). Replicating retroviral vectors for oncolytic virotherapy of experimental hepatocellular carcinoma. Oncology Reports. https://doi.org/10.3892/or.2012.1789 ↩

    18. Muik, A., Dold, C., Geiß, Y., Volk, A., Werbizki, M., Dietrich, U., & von Laer, D. (2012). Semireplication-competent vesicular stomatitis virus as a novel platform for oncolytic virotherapy. Journal of Molecular Medicine, 90(8), 959–970. https://doi.org/10.1007/s00109-012-0863-6 ↩

    19. Cai, J., & Yan, G. (2021). The Identification and Development of a Novel Oncolytic Virus: Alphavirus M1. Human Gene Therapy, 32(3–4), 138–149. https://doi.org/10.1089/hum.2020.271 ↩

    20. Kirn, D. (2000). Replication-selective oncolytic adenoviruses: Virotherapy aimed at genetic targets in cancer. Oncogene, 19(56), 6660–6669. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1204094; Zhao, Y., Liu, Z., Li, L., Wu, J., Zhang, H., Zhang, H., Lei, T., & Xu, B. (2021). Oncolytic Adenovirus: Prospects for Cancer Immunotherapy. Frontiers in Microbiology, 12, 707290. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.707290 ↩

    21. Harrington, K. J., Puzanov, I., Hecht, J. R., Hodi, F. S., Szabo, Z., Murugappan, S., & Kaufman, H. L. (2015). Clinical development of talimogene laherparepvec (T-VEC): A modified herpes simplex virus type-1–derived oncolytic immunotherapy. Expert Review of Anticancer Therapy, 15(12), 1389–1403. https://doi.org/10.1586/14737140.2015.1115725; Masoud, S. J., Hu, J. B., Beasley, G. M., Stewart, J. H., & Mosca, P. J. (2019). Efficacy of Talimogene Laherparepvec (T-VEC) Therapy in Patients with In-Transit Melanoma Metastasis Decreases with Increasing Lesion Size. Annals of Surgical Oncology, 26(13), 4633–4641. https://doi.org/10.1245/s10434-019-07691-3 ↩

    22. Marchini, A., Bonifati, S., Scott, E. M., Angelova, A. L., & Rommelaere, J. (2015). Oncolytic parvoviruses: From basic virology to clinical applications. Virology Journal, 12(1), 6. https://doi.org/10.1186/s12985-014-0223-y ↩

    23. Samson, A., Scott, K. J., Taggart, D., West, E. J., Wilson, E., Nuovo, G. J., Thomson, S., Corns, R., Mathew, R. K., Fuller, M. J., Kottke, T. J., Thompson, J. M., Ilett, E. J., Cockle, J. V., van Hille, P., Sivakumar, G., Polson, E. S., Turnbull, S. J., Appleton, E. S., … Melcher, A. A. (2018). Intravenous delivery of oncolytic reovirus to brain tumor patients immunologically primes for subsequent checkpoint blockade. Science Translational Medicine, 10(422), eaam7577. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aam7577 ↩

    24. Pan, J. G., Zhou, X., Zeng, G. W., & Han, R. F. (2012). Potent antitumour activity of the combination of HSV‐TK and endostatin armed oncolytic adeno‐associated virus for bladder cancer in vitro and in vivo. Journal of Surgical Oncology, 105(3), 249–257. https://doi.org/10.1002/jso.22107 ↩

    25. Roberts, D. M., Nanda, A., Havenga, M. J. E., Abbink, P., Lynch, D. M., Ewald, B. A., Liu, J., Thorner, A. R., Swanson, P. E., Gorgone, D. A., Lifton, M. A., Lemckert, A. A. C., Holterman, L., Chen, B., Dilraj, A., Carville, A., Mansfield, K. G., Goudsmit, J., & Barouch, D. H. (2006). Hexon-chimaeric adenovirus serotype 5 vectors circumvent pre-existing anti-vector immunity. Nature, 441(7090), 239–243. https://doi.org/10.1038/nature04721 ↩

    26. Marques, A. D., Kummer, M., Kondratov, O., Banerjee, A., Moskalenko, O., & Zolotukhin, S. (2021). Applying machine learning to predict viral assembly for adeno-associated virus capsid libraries. Molecular Therapy - Methods & Clinical Development, 20, 276–286. https://doi.org/10.1016/j.omtm.2020.11.017 ↩

    27. Ogden, P. J., Kelsic, E. D., Sinai, S., & Church, G. M. (2019). Comprehensive AAV capsid fitness landscape reveals a viral gene and enables machine-guided design. Science, 366(6469), 1139–1143. https://doi.org/10.1126/science.aaw2900 ↩

    28. Sandbrink, J. B., Alley, E. C., Watson, M. C., Koblentz, G. D., & Esvelt, K. M. (2022). Insidious Insights: Implications of viral vector engineering for pathogen enhancement. Gene Therapy. https://doi.org/10.1038/s41434-021-00312-3 ↩

    29. Rettig, W. J., Chesa, P. G., Beresford, H. R., Feickert, H.-J., Jennings, M. T., Cohen, J., Oettgen, H. F., & Old, L. J. (1986). Differential expression of cell surface antigens and glial fibrillary acidic protein in human astrocytoma subsets. Cancer Research, 46(12_Part_1), 6406–6412. ↩

    30. Freedman, J. D., Duffy, M. R., Lei-Rossmann, J., Muntzer, A., Scott, E. M., Hagel, J., Campo, L., Bryant, R. J., Verrill, C., Lambert, A., Miller, P., Champion, B. R., Seymour, L. W., & Fisher, K. D. (2018). An Oncolytic Virus Expressing a T-cell Engager Simultaneously Targets Cancer and Immunosuppressive Stromal Cells. Cancer Research, 78(24), 6852–6865. https://doi.org/10.1158/0008-5472. CAN-18-1750 ↩

    31. Baldo, A., Leunda, A., Willemarck, N., & Pauwels, K. (2021). Environmental Risk Assessment of Recombinant Viral Vector Vaccines against SARS-Cov-2. Vaccines, 9(5), 453. https://doi.org/10.3390/vaccines9050453 ↩

    32. Monie, D. D., Bhandarkar, A. R., Parney, I. F., Correia, C., Sarkaria, J. N., Vile, R. G., & Li, H. (2021). Synthetic and systems biology principles in the design of programmable oncolytic virus immunotherapies for glioblastoma. Neurosurgical Focus, 50(2), E10. https://doi.org/10.3171/2020.12.FOCUS20855; Twumasi-Boateng, K., Pettigrew, J. L., Kwok, Y. Y. E., Bell, J. C., & Nelson, B. H. (2018). Oncolytic viruses as engineering platforms for combination immunotherapy. Nature Reviews Cancer, 18(7), 419–432. https://doi.org/10.1038/s41568-018-0009-4 ↩

    33. Dai, H.-S., Liu, Z., Jiang, W., & Kuhn, R. J. (2013). Directed Evolution of a Virus Exclusively Utilizing Human Epidermal Growth Factor Receptor as the Entry Receptor. Journal of Virology, 87(20), 11231–11243. https://doi.org/10.1128/JVI.01054-13 ↩

    34. Pannu, J., Sandbrink, J. B., Watson, M., Palmer, M. J., & Relman, D. A. (2022). Protocols and risks: When less is more. Nature Protocols, 17(1), 1–2. https://doi.org/10.1038/s41596-021-00655-6; Xie, X., Lokugamage, K. G., Zhang, X., Vu, M. N., Muruato, A.E., Menachery, V. D., & Shi, P.-Y. (2021). Engineering SARS-CoV-2 using a reverse genetic system. Nature Protocols, 16(3), 1761–1784. https://doi.org/10.1038/s41596-021-00491-8 ↩

    35. Maroun, J., Muñoz-Alía, M., Ammayappan, A., Schulze, A., Peng, K.-W., & Russell, S. (2017). Designing and building oncolytic viruses. Future Virology, 12(4), 193–213. https://doi.org/10.2217/fvl-2016-0129 ↩

    36. Karabulut, O. C., Karpuzcu, B. A., Türk, E., Ibrahim, A. H., & Süzek, B. E. (2021). ML-AdVInfect: A Machine-Learning Based Adenoviral Infection Predictor. Frontiers in Molecular Biosciences, 8, 647424. https://doi.org/10.3389/fmolb.2021.647424 ↩

    37. Sandbrink, J. B., & Koblentz, G. D. (2022). Biosecurity risks associated with vaccine platform technologies. Vaccine, 40(17), 2514–2523. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2021.02.023 ↩

    38. Pannu, J., Sandbrink, J. B., Watson, M., Palmer, M. J., & Relman, D. A. (2022). Protocols and risks: When less is more. Nature Protocols, 17(1), 1–2. https://doi.org/10.1038/s41596-021-00655-6 ↩

    39. Xie, X., Lokugamage, K. G., Zhang, X., Vu, M. N., Muruato, A. E., Menachery, V. D., & Shi, P.-Y. (2021). Engineering SARS-CoV-2 using a reverse genetic system. Nature Protocols, 16(3), 1761–1784. https://doi.org/10.1038/s41596-021-00491-8 ↩

    40. Weaver, E. A., & Barry, M. A. (2008). Effects of Shielding Adenoviral Vectors with Polyethylene Glycol on Vector-Specific and Vaccine-Mediated Immune Responses. Human Gene Therapy, 19(12), 1369–1382. https://doi.org/10.1089/hum.2008.091 ↩

    41. Arulanandam, R., Batenchuk, C., Varette, O., Zakaria, C., Garcia, V., Forbes, N. E., Davis, C., Krishnan, R., Karmacharya, R., Cox, J., Sinha, A., Babawy, A., Waite, K., Weinstein, E., Falls, T., Chen, A., Hamill, J., De Silva, N., Conrad, D. P., … Diallo, J.-S. (2015). Microtubule disruption synergizes with oncolytic virotherapy by inhibiting interferon translation and potentiating bystander killing. Nature Communications, 6(1), 6410. https://doi.org/10.1038/ncomms7410; Diallo, J.-S., Boeuf, F. L., Lai, F., Cox, J., Vaha-Koskela, M., Abdelbary, H., MacTavish, H., Waite, K., Falls, T., Wang, J., Brown, R., Blanchard, J. E., Brown, E. D., Kirn, D. H., Hiscott, J., Atkins, H., Lichty, B. D., & Bell, J. C. (2010). A High-throughput Pharmacoviral Approach Identifies Novel Oncolytic Virus Sensitizers. Molecular Therapy, 18(6), 1123–1129. https://doi.org/10.1038/mt.2010.67; Dornan, M. H., Krishnan, R., Macklin, A. M., Selman, M., El Sayes, N., Son, H. H., Davis, C., Chen, A., Keillor, K., Le, P. J., Moi, C., Ou, P., Pardin, C., Canez, C. R., Le Boeuf, F., Bell, J. C., Smith, J. C., Diallo, J.-S., & Boddy, C. N. (2016). First-in-class small molecule potentiators of cancer virotherapy. Scientific Reports, 6(1), 26786. https://doi.org/10.1038/srep26786 ↩

    42. Kim, J., Hall, R., Lesniak, M., & Ahmed, A. (2015). Stem Cell-Based Cell Carrier for Targeted Oncolytic Virotherapy: Translational Opportunity and Open Questions. Viruses, 7(12), 6200–6217. https://doi.org/10.3390/v7122921; Power, A. T., Wang, J., Falls, T. J., Paterson, J. M., Parato, K. A., Lichty, B. D., Stojdl, D. F., Forsyth, P. A. J., Atkins, H., & Bell, J. C. (2007). Carrier Cell-based Delivery of an Oncolytic Virus Circumvents Antiviral Immunity. Molecular Therapy, 15(1), 123–130. https://doi.org/10.1038/sj.mt.6300039 ↩

    43. Smith, S. M., Wachter, K., III, H. A. B., Schilsky, R. L., George, D. J., Peterson, D. E., Johnson, M. L., Markham, M. J., Mileham, K. F., Beg, M. S., Bendell, J. C., Dreicer, R., Keedy, V. L., Kimple, R. J., Knoll, M. A., LoConte, N., MacKay, H., Meisel, J. L., Moynihan, T. J., … Uzzo, R. (2021). Clinical Cancer Advances 2021: ASCO’s Report on Progress Against Cancer. Journal of Clinical Oncology. https://doi.org/10.1200/JCO.20.03420 ↩

    44. Sadelain, M., Brentjens, R., & Rivière, I. (2013). The Basic Principles of Chimeric Antigen Receptor Design. Cancer Discovery, 3(4), 388–398. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-12-0548 ↩