The oncologist's debt to the chicken

Abstract

Our understanding of avian tumour virology has laid the groundwork for much basic cancer research. Most outstanding has been the delineation of oncogenes. These were first discovered in avian leukosis and sarcoma viruses, but are of fundamental importance in most types of non‐viral cancer too, both in animals and humans. Avian tumour viruses gave us the tools to probe the complex signalling pathways in the cell that go awry in cancer. Avian retroviruses have also aided medical research in other ways: HIV infection is treated by anti‐retroviral drugs directed against enzymes, such as reverse transcriptase, first discovered in chicken retroviruses. Endogenous viral genomes are becoming linked to normal development, to disease and to concern over xenotransplantation; again, the chicken provided the initial knowledge. Retroviral vectors used to deliver human gene therapy have borrowed extensively from natural oncogenic and genetically‐engineered avian retroviruses. Marek's disease virus (MDV) has served as a model transforming lymphotropic herpesvirus for human lymphomas and lymphoproliferative disease caused by Epstein‐Barr virus. Unravelling a novel human herpesvirus causing Kaposi's sarcoma also owes a debt to the chicken, not only to MDV, but also to the chorioallantoic membrane assay as a model for tumour angiogenesis.

Résumé

Nos connaissances sur les tumeurs aviaires d'origine virale nous ont aidé dans la recherche fondamentale sur le cancer et tout particulièrement dans la description des virus oncogènes. Parmi ceux‐ci, les leucovirus et sarcovirus aviaires ont été les premiers découverts, mais également leur importance a été mise en évidence dans la plupart des cancers non viraux de l'homme et des animaux. Les virus des tumeurs aviaires ont été des outils pour étudier les mécanismes complexes à l'intérieur de la cellule qui conduisent au cancer. Dans d'autres domaines, les rétrovirus aviaires ont également aidé la recherche médicale par exemple, le traitement des infections à HIV par des médicaments anti‐rétrovirus dirigés contre les enzymes tells que la reverse transcriptase découverte chez les rétrovirus du poulet. Les génomes viraux endogènes sont connus être liés au développement normal du génome, aux maladies et concernent également les xénogreffes; là, le poulet a encore fourni les connaissances de base. Les vecteurs rétroviraux utilisés dans la thérapie génique humaine ont “emprunté” aux oncogènes naturels et aux rétrovirus aviaires génétiquement modifiés. Le virus de la maladie de Marek a servi de modèle à l'herpèsvirus transformant les lymphocytes dans les cas de lymphomes humains et de maladie lymphoproliférative induite par le virus Epstein‐Barr. L'étude de l'herpèsvirus humain causant le sarcome de Kaposi “doit” beaucoup au poulet, non seulement en ce qui concerne le MDV, mais également aux essais sur membrane chorio‐allantoïdienne comme modèle de l'angiogénèse des tumeurs.

Zusammenfassung

Unsere Erkenntnisse in der Geflügel‐Tumorvirologie haben das Fundament für ganz westentliche Krebsforschungen geschaffen. Besonders bemerkenswert war die Darstellung der Onkogene. Diese wurden zuerst bei den aviaren Leukose‐ und Sarlomviren entdeckt, sind aber auch bei den meisten Arten von nicht‐viralem Krebs sowohl bei Menschen als auch bei Tieren von fundamentaler Bedeutung. Die Geflügeltumorviren gaben uns das Rüstzeug, um die komplexen Signalisierungswege in der Zelle zu sondieren, die bei Krebs fehlgehen. Aviare Retroviren haben der Medizinischen Forschung auch auf andere Art geholfen: Die HIV‐Infection wird mit antiretroviralen Medikamenten behandelt, die gegen Enzyme wie die zuerst bei aviaren Retroviren entdeckte reverse Transkriptase gerichtet sind. Endogene virale Genome werden derzeit mit der normalen Entwicklung, mit Krankheiten und mit der Besorgnis über die Xenotransplantation in Verbindung gebracht; wiederum hat uns das Huhn die initialen Kenntnisse verschafft. Retrovirale Vektoren, die benutzt werden, um eine Human‐Gentherapie zu erbringen, haben viel von natürlichen onkogenen und genetisch manipulierten aviaren Retroviren entliehen. Das Virus der Marekschen Krankheit (MDV) diente als ein transformierendes lymphotropes Herpesvirus‐Modell für die durch Epstein‐Barr‐Virus verursachten humanen Lymphome und lymphoproliferativen Erkrankungen. Das Enträtseln eines neuen, das Kaposi‐Sarkom verursachenden humanen Herpesvirus ist ebenfalls dem Huhn zu verdanken, nicht nur dem MDV, sondern auch dem Chorioallantois‐Membran‐Test als einem Moddell für die Tumor‐Angiogenese.

Resumen

La comprensión que tenemos relativa a la virológia de virus aviares oncogénicos ha permitido un conocimiento de numerosos aspectos de la oncología básica. Más importante ha sido la delineación de onco‐genes. Los oncogenes fueron descubierttos primero en los virus de la leucosis aviar y el sarcoma pero son también de una importancia fundamental en la mayoría de canceres no inducidos por virus, tanto en la especie humana como en los animales. Los virus tumorales aviares nos proporcionan las herramientas para estudiar las señales complejas presentes en las células que sufren transformación. Hay otros aspectos de los retrovirus aviares que facilitan la investigación oncológica médica: la infección por HIV es tratada con fármacos antiretrovirus dirigidos contra enzimas del tipo transcriptasa inversa que fue descubierta por primera vez en retrovirus aviares. Los genomas virales endógenos están siendo relacionados con el desarrollo normal y la enfermedad y son de cierta preocupación en los xenotransplantes; su conocimiento inicial surgió a partir de estudios en las aves. Los vectores de retrovirus empleados para administrar terapia de genes en la especie humana se han basado mucho en el conocimiento de los virus aviares oncogénicos naturales y los modificados por ingeniería genetica. El virus de la enfermedad de Marek (MDV) ha servido como modelo de herpesvirus linfotrópico transformante para los linfomas humanos y la enfermedad linfoproliferativa producida por el virus de Epstein‐Barr. La detección de un herpesvirus neuvo que causa el sarcoma de Kaposi tiene una deuda con la gallina, no solo con MDV, sino también con las preubas de membrana corioalantoidea empleadas como modelo de angiogénesis tumoral.