O câncer é uma das principais causas de morte no mundo, e os cânceres do sistema nervoso central (SNC), especificamente, possuem grande relevância clínica, uma vez que são responsáveis por altas taxas de morbidade e mortalidade. O glioblastoma (GBM), o glioma difuso adulto de pior prognóstico, é o tumor do SNC mais comum em adultos e causa milhares de mortes anualmente. Os tratamentos utilizados atualmente resultam numa sobrevida geral média de apenas 12 a 15 meses, um dado que enfatiza a necessidade de novas estratégias terapêuticas para o GBM. Recentemente, estudos constataram que o vírus da Zika (ZIKV) possui um efeito oncolítico relevante contra tumores do SNC, incluindo o GBM, porém dados adicionais a respeito de sua eficácia e segurança são necessários. O padrão histológico heterogêneo, a presença simultânea de diferentes tipos celulares e as múltiplas interações tumor-microambiente no GBM enfatizam a necessidade de modelos in vitro adequados para o estudo dessa neoplasia. A aplicação de modelos organoides humanos no estudo do câncer tem se mostrado uma estratégia valiosa para o teste de novas abordagens terapêuticas. Nesse contexto, o presente trabalho buscou avaliar o efeito oncolítico do ZIKV sobre diferentes linhagens de GBM, comparativamente a linhagens celulares de tumores embrionários do SNC, co-cultivadas com organoides cerebrais derivados de células-tronco, testando a seletividade viral entre células cerebrais normais e transformadas. Os organoides desenvolvidos apresentaram organização tecidual característica e composição celular similar a camadas do encéfalo em desenvolvimento. Os modelos híbridos de co-cultivo gerados forneceram um ambiente celular tridimensional que permitiu a interação de células tumorais com tecido neural. A adesão e a dispersão de células tumorais foram observadas já nas 72 horas iniciais de co-cultivo. Todas as linhagens tumorais utilizadas foram capazes de invadir o interior do tecido organoide dentro de duas semanas. A infecção pelo ZIKV de modelos co-cultivados levou à redução significativa da proporção de células tumorais em duas linhagens de GBM avaliadas, LN18 uma semana pós-infecção e U343-MG duas semanas pós-infecção, e na linhagem de Meduloblastoma USP13 duas semanas após a infecção. A produção de cópias virais foi significativamente maior nos organoides contendo células tumorais em comparação aos organoides controles isolados. Nossos achados enfatizam a aptidão de organoides cerebrais para o estudo de tumores do SNC in vitro. A aplicação do ZIKV no modelo de co-cultivo levou à infecção e replicação viral, causando um efeito oncolítico em células de GBM e Meduloblastoma. Estudos futuros em modelos in vitro e in vivo do GBM são necessários para explorar a capacidade anti-tumoral do ZIKV e auxiliar no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas contra tumores agressivos do SNC.

Cancer is one of the main causes of death worldwide, and central nervous system (CNS) cancers have great clinical relevance since they are responsible for high rates of morbidity and mortality. Glioblastoma (GBM), the adult diffuse glioma with worst prognosis, is the most common CNS tumor in adults and causes thousands of deaths annually. The treatments currently used result in an average overall survival of only 12 to 15 months, a fact that emphasizes the need for new therapeutic strategies against GBM. Recently, studies have found that the Zika virus (ZIKV) has a relevant oncolytic effect against CNS tumors, including GBM, but additional data on its efficacy and safety are needed. The heterogeneous histological pattern, the simultaneous presence of different cell types and the multiple tumor-microenvironment interactions of CNS tumors emphasize the need for adequate GBM in vitro models. The application of human organoids models on cancer research has proved to be a valuable strategy for testing new therapeutic approaches. In this context, our work sought to evaluate the ZIKV oncolytic effect on different GBM cell lines, compared to embryonic CNS tumors cell lines, co-cultured with brain organoids derived from stem cells, evaluating viral selectivity between normal and transformed cells. Our organoids showed characteristic tissue organization and cellular composition similar to developing brain layers. The hybrid co-culture models provided a three-dimensional cellular environment that allowed tumor cells interaction with neural tissue. Adhesion and dispersion of tumor cells were observed within the initial 72 hours of co-culture. All tumor strains used were able to invade the interior of the organoid tissue within two weeks. ZIKV infection of co-cultured models led to a significant reduction in tumor cells proportion in two GBM strains evaluated, LN18 one-week post-infection and U343-MG two-weeks post-infection, and in the Medulloblastoma strain USP13 two weeks after infection. ZIKV quantification showed significantly higher viral copies in organoids containing tumor cells compared to isolated control organoids. Our findings emphasize brain organoids fitness for CNS tumors analysis in vitro. The application of ZIKV in the co-culture model led to viral infection and replication, causing an oncolytic effect in GBM and Medulloblastoma cells. Future studies with in vitro and in vivo models of GBM are needed to explore ZIKV antitumor capacity and assist in the development of new therapeutic strategies against aggressive CNS tumors.