פותח מתג התוקף תאים סרטניים

במחקר משותף של חוקרים מאוניברסיטת MIT ומהאוניברסיטה העברית, פותח "מתג" חלבוני המעורר תגובה חיסונית, רק כשהוא מזהה את התאים הסרטניים - זאת מבלי לפגוע ברקמות בריאות אחרות. כך פורסם השבוע בכתב העת היוקרתי Cell.

בשנים האחרונות התפתחה בעולם המחקר שאיפה לפתח טיפולים משולבים. טיפולים שונים, אך משלימים, המשמשים להגברת התגובה החיסונית, זאת, על-מנת לפגוע בתאי הסרטן בצורה מדויקת וספציפית על-ידי הכוונת מערכת החיסון נגד תאי הסרטן בלבד. אולם, כדי להפעיל את מערכת החיסון כנגד הגידול, מבלי לפגוע ברקמה הבריאה, נדרש מנגנון מתוחכם שידע להבדיל ביניהן.

בשיתוף פעולה מחקרי שנערך בין צוות חוקרים אמריקני מ-MIT וצוות החוקרים הישראלי מהאוניברסיטה העברית, בראשותו של ד"ר יובל טבח, פיתחו החוקרים שיטה למציאת רצפים קצרים של דנ"א המבדילים בין תאי הסרטן לרקמות בריאות. רצפים אלו נקראים פרומוטורים. פרומוטורים הינם רצפי דנ"א אשר מגיבים למצב קיים בתא ומשנים אותו על-ידי ביטוי חלבונים המתאימים לו.

המחקר שהתבצע על-ידי ד"ר ליאור ניסים, חוקרים נוספים מה-MIT והדוקטורנט שהינו גם סטודנט לרפואה באוניברסיטה העברית, דורון סטופ, מצא כי פרומוטורים הקיימים באופן טבעי בתאים, אינם מבחינים היטב בין תאים סרטניים לתאים בריאים. לכן, פיתחו החוקרים שיטה המאפשרת "עיצוב" של פורומוטורים בעלי הבחנה גבוהה במיוחד בין תאי סרטן לתאים בריאים, וממשיכים לפתחה על-ידי ריצוף דנ"א ושימוש באלגוריתמים של למידת מכונה, על-מנת להבדיל בין כל סוג סרטן לרקמות הבריאות בצורה מדויקת ולייצר "טיל מונחה" הפוגע בסרטן בלבד. על "הטיל" ניתן להלביש שיטות שונות להרג תאי הסרטן, ביניהן גישת ה"סוס הטרויאני" האימונותרפי.

לדברי טבח, "אנחנו נמצאים היום בעיצומה של מהפכה ענקית שרק תלך ותגדל, שבה מחשבים, ביולוגיה והנדסה מתחברים ביחד לשנות את הרפואה ולאקדמיה הישראלית יש חלק מהותי בתהליך".

"הפרויקט הזה ודומיו יאפשרו בעתיד הקרוב 'לטרגט' תא ספציפי, סרטני למשל, ולחסל אותו או על-ידי מערכת החיסון או על-ידי הפעלת תהליך התאבדות של התא", הוסיף.

כדי לעשות זאת, צוות המחקר בנה מעגל גנטי המקודד בדנ"א, שנועד להבחין בין תאים סרטניים לתאים לא סרטניים. המעגל, אשר יכול להיות מותאם אישית כדי להגיב לסוגים שונים של גידולים, מבוסס על שערים פשוטים המשמשים באלקטרוניקה. שערים מסוג זה יעברו במעגל רק כאשר שתי כניסות קיימות. השיטה מתבססת על כך שתאים סרטניים שונים מהתאים הרגילים בפרופיל של ביטוי הגנים שלהם. החוקרים פיתחו יזמים סינתטיים - רצפי דנ"א, שנועדו ליזום ביטוי גנטי אך רק בתאי הסרטן. המעגל מועבר לתאים באזור הנגוע של הגוף באמצעות וירוס ומתמקד בגידולים בצורה מדויקת יותר מאשר בטיפולים הקיימים, שכן זה דורש שני סימנים ספציפיים לסרטן לפני שהוא יגיב.

החוקרים הצליחו לבנות מערכת שפועלת רק בתאי סרטן ספציפיים. הם הצמידו למערכת "מנגנון אזעקה" שמפעיל את מערכת החיסון והחדירו את המערכת בעזרת וירוסים לעכבר עם גידול סרטני. בתגובה, התאים הסרטניים הפעילו את מנגנון האזעקה שגרם למערכת החיסון לתקוף את הגידול.

החוקרים הוכיחו במחקרם, כי המעגל יכול להתמקד גם בתאים סרטניים אחרים. לכן, החוקרים מקווים שהמערכת תשמש גם לטיפול במחלות אחרות, כגון: דלקת מפרקים שגרונית, מחלת מעי דלקתית ומחלות אוטואימוניות נוספות.

החוקרים מתכננים כעת לבחון את המעגל בצורה מלאה יותר במגוון של מודלים לסרטן. הם גם שואפים לפתח את מערכת המסירה של המעגל, כך שיהיה גמיש ופשוט יותר לייצור ושימוש.