פיתוח מסעיר במחקר חדשני בסרטן: “מתג” המפעיל את המערכת החיסונית לתקוף תאים סרטניים כאשר הוא מזהה סימנים של המחלה

תחום האימונותרפיה נתפס כיום כבעל פוטנציאל רב במאבק המחקרי בפיתוח תרופות נגד מגוון רחב של סוגי סרטן.

למרות הצלחה זו, השימוש באימונותרפיה נותר מוגבל עקב מחסור באנטיגנים ספציפיים לגידול חומרים שיכולים לגרום לתגובה של המערכת החיסונית לסוג מסוים של סרטן. הרעילות של טיפולים מסוימים, כמו טיפול מערכתי לכל הגוף, למשל, היא מכשול נוסף. מעבר לכך, הטיפולים אינם מצליחים בכל המקרים. ואכן, רק כ-30-40% מהחולים יגיבו לטיפול, גם כשמדובר בתרופות המתקדמות ביותר.

כתוצאה מכך, 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 ע”י הכוונת מערכת החיסון נגד תאי הסרטן בלבד.

אולם, כדי להפעיל את מערכת החיסון כנגד הגידול, אך לא כנגד הרקמה בריאה, נדרש מנגנון מתוחכם שידע להבדיל ביניהן. בשיתוף פעולה מחקרי בין  צוות חוקרים אמריקאי מאונ’ MIT וצוות החוקרים הישראלי מהאונ’ העברית, בראשותו של ד”ר יובל טבח, פיתחו החוקרים שיטה למציאת רצפים קצרים של DNA המבדילים בין תאי הסרטן לרקמות בריאות.

רצפים אלו נקראים “פרומוטורים”. פרומוטורים הנם רצפי DNA אשר מגיבים למצב קיים בתא ומשנים אותו ע”י ביטוי חלבונים המתאימים לו. לדוגמה, במצב של עקת חום ישנם פרומטורים המופעלים וגורמים לביטוי חלבונים המסייעים להתמודדות.
המחקר שהתבצע ע”י ד”ר ליאור ניסים, חוקרים נוספים מהMIT 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 ע”י ריצוף DNA ושימוש באלגוריתמים של למידת מכונה (Machine learning).  כל זאת על מנת להבדיל בין כל סוג סרטן לרקמות הבריאות בצורה מדוייקת ולייצר “טיל מונחה” הפוגע בסרטן בלבד. על “הטיל” ניתן להלביש שיטות שונות להרג תאי הסרטן, ביניהן גישת ה”סוס הטרויאני” האימונותרפי.

“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.” מסביר ד”ר יובל טבח, ראש המעבדה הישראלית באוניברסיטה העברית. “הפרויקט הזה ודומיו יאפשרו בעתיד הקרוב ‘לטרגט’ תא ספציפי, סרטני למשל,  ולחסל אותו או על ידי מערכת החיסון או על יד הפעלת תהליך התאבדות של התא”.

כדי לעשות זאת, צוות המחקר בנה מעגל גנטי המקודד בדנ”א, שנועד להבחין בין תאים סרטניים לבין תאים 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 DNA , 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 ורק התאים הסרטניים הפעילו את מנגנון ההזעקה שגרם למערכת החיסון לתקוף את הגידול. יתרה מכך, הוכיחו החוקרים 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.