Onkologia to nauka o raku, a liza opisuje rozpad komórek. Wirus onkolityczny to taki, który może zabijać komórki rakowe. Chociaż dziedzina onkolitycznej terapii wirusowej jest stosunkowo nowa, od 2011 r. badania pokazują, że niektóre wirusy mogą mieć pewien wpływ na niektóre nowotwory. Badane są genetycznie zmodyfikowane wirusy, które mogą infekować komórki nowotworowe, ale nie wpływają na zdrowe komórki.
Wirusy to maleńkie organizmy, które do replikacji wymagają komórki innego organizmu. W rzeczywistości wirusy są tak proste, zawierają nić lub dwie nici materiału nukleinowego i być może otoczkę ochronną, że niektórzy naukowcy nie uważają ich za żywe stworzenia. Prostota wirusów jest użyteczna, ponieważ niewielki nakład energii jest konieczny, aby pozostać nienaruszonym lub wytworzyć nowe cząsteczki wirusa, ale oznacza to również, że wirusy muszą wniknąć do komórek innego organizmu, aby wykorzystać swoją maszynerię komórkową do reprodukcji.
Aby to zrobić, wirusy poświęcają część miejsca na stosunkowo małych niciach materiału genetycznego na produkty genów, które pomagają im atakować komórki i przejąć kontrolę nad maszynerią. Kiedy wirusy skutecznie dostają się do wnętrza komórki i zmuszają ją do tworzenia kopii wirusa, nowe cząsteczki wirusa przedostają się do środowiska, rozbijając komórkę. Proces ten znany jest jako liza, co wywodzi się od greckiego słowa oznaczającego rozluźnienie, które oznacza luein.
Zwykle wirusy nie atakują komórek nowotworowych zamiast zdrowych komórek. Jednak wraz z nadejściem biologii molekularnej i inżynierii genetycznej w późniejszych latach XX wieku naukowcy odkryli sposoby, aby wirusy preferencyjnie atakowały komórki nowotworowe. Jeśli badany wirus był w stanie zniszczyć niektóre komórki nowotworowe, nazywano go wirusem onkolitycznym.
Ogólnie rzecz biorąc, komórki w ciele zawierają pełny zestaw genów, a komórka odczytuje informacje zawarte w tych genach, aby wytworzyć niezbędne produkty komórkowe. Ponieważ organizm zawiera wiele różnych typów komórek, od komórek nerwowych po komórki skóry, produkty niezbędne dla tej komórki zazwyczaj różnią się od innych typów komórek. Komórki nowotworowe mają inny profil niż zdrowe komórki wokół nich, nawet jeśli pierwotna komórka nowotworowa była kiedyś taka sama jak sąsiednie komórki. Dzieje się tak, ponieważ komórki nowotworowe replikują się nieprawidłowo, a zatem potrzebują więcej cząsteczek budulcowych niż komórki niedzielące się.
To właśnie ta różnica w profilu komórek jest wykorzystywana przez naukowców do dostrajania wirusa, aby celował w komórki rakowe. Na przykład wirus, któremu brakuje normalnego genu dla konkretnego produktu, którego potrzebuje do replikacji, nie może replikować się w komórce, która nie wytwarza tego produktu. Kiedy wirus onkolityczny dostanie się do komórki nowotworowej, która wytwarza ten produkt jako część procesu nowotworowego, wirus jest w stanie pobrać ten produkt komórkowy i replikować. Replikacja prowadzi następnie do lizy komórek, w wyniku czego guz może się skurczyć.
Przykłady naturalnych gatunków wirusów, które mają potencjalne zastosowania w leczeniu raka, obejmują wirus opryszczki pospolitej-1, adenowirus i reowirus. Zazwyczaj, ponieważ są one w stanie zarażać ludzi w sposób naturalny, naukowcy wybierają ludzkie patogeny do testowania zdolności do zabijania ludzkich komórek nowotworowych. Czasami wirusy zostały zaprojektowane tak, aby usunąć geny, które nie są przydatne w działaniu terapeutycznym lub które mogą być niebezpieczne dla pacjenta. Od 2011 r. wirusowa terapia onkolityczna nie jest powszechna w leczeniu raka, ale trwają badania kliniczne dla różnych szczepów. Jeśli okaże się, że jest użyteczny, produkt wirusowy onkolityczny może być stosowany w połączeniu z innymi terapiami przeciwnowotworowymi, takimi jak chemioterapia lub radioterapia, lub jeśli jest bardzo skuteczny, może być stosowany samodzielnie.