מטרגטים את תאי הסרטן

בשיתוף פעולה מחקרי בין צוות חוקרים אמריקאי מאוניברסיטת MIT וצוות חוקרים ישראלי מהאוניברסיטה העברית, בראשותו של ד"ר יובל טבח, פיתחו החוקרים שיטה למציאת רצפים קצרים של DNA הנקראים "פרומוטורים" ויודעים להבדיל בין תאי הסרטן לרקמות בריאות. הפרומוטורים מגיבים למצב קיים בתא ומשנים אותו על ידי ביטוי חלבונים המתאימים לו. לדוגמה, במצב של עקת חום ישנם פרומטורים המופעלים וגורמים לביטוי חלבונים המסייעים להתמודדות.

המחקר שהתבצע על ידי ד"ר ליאור ניסים, חוקרים נוספים מה-MIT והדוקטורנט דורון סטופ, שהינו גם סטודנט לרפואה באוניברסיטה העברית, 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 DNA ושימוש באלגוריתמים של למידת מכונה (Machine learning). כל זאת על מנת להבדיל בין כל סוג הסרטן 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.

"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, מקווים החוקרים 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 ולשימוש.