מדעי החיים והרפואה מדעים מדוייקים וטכנולוגיה מדעי החברה מדעי הרוח

להתמקד במטרה

חוקרים יצרו הרכב של ננו-חלקיקים שהצליח להשמיד תאי לימפומה בעכברים

כיצד ומדוע תאים משמידים את עצמם? אפופטוזיס הוא תהליך שבו תא פתולוגי ממית את עצמו באופן מתוכנן. תהליך מורכב זה מתרחש בכל תא בגוף וקיימים שני מנגנונים להפעלתו: דרך קולטני מוות שנמצאים על ממברנת התא או דרך המיטוכונדריה (אברון תוך-תאי שמייצר חלק ניכר מהאנרגיה הכימית שדרושה לתאי הגוף, לתפקודם ותחזוקתם). כל אחד מהמנגנונים הללו גורם להפעלת קספאזות – אנזימים שמוציאים את האפופטוזיס לפועל. מערכת זו מבוקרת היטב על ידי חלבונים מווסתי אפופטוזיס (שמעודדים תמותת תאים או מעכבים אותה). בתאים סרטניים רבים גוברת פעילות של חלבונים מעכבי תמותה, מה שמקנה להם יתרון וגורם לעמידותם לכימותרפיה.

חוקרים מבית החולים הדסה עין כרם ומהפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית – פרופ’ דינה בן-יהודה, פרופ’ שמעון בניטה, ד”ר טאהר נסאר, ד”ר ריקי פרלמן וד”ר איהאב עבד אלרחמן – בוחנים במחקריהם כיצד תאים סרטניים לומדים לחמוק מאפופטוזיס וכך תורמים להתפתחות גידולים ממאירים.

מה השאלה?
כיצד ניתן לטפל בתאים הסרטניים בלימפומה מבלי לפגוע בתאים הבריאים?

“אחת המחלות הממאירות שאנחנו חוקרים, אשר מתפתחת בשל עיכוב אפופטוזיס, היא לימפומה. חוסר תמותת תאי הלימפומה הוא הגורם העיקרי להתפתחות אטית של המחלה. ותאי הלימפומה עמידים לכימותרפיה כיוון שהיא מכוונת לפגיעה בהתחלקותם המהירה ולא ליצירת אפופטוזיס. לפיכך ביקשנו להבין מדוע תאי הלימפומה לא מתים, מהו המנגנון שמאפשר להם זאת”, מסבירה פרופ’ בן-יהודה.

החוקרים גילו כי אחד החלבונים שמעכב את תמותת תאי הלימפומה ותאי גידול נוספים, באמצעות עיכוב קספאזות, עוזר לתאים לשרוד ומסייע  לגידולים להתפתח, הוא חלבון בשם Livin (אשר משתייך למשפחת חלבונים ידועה ששמה IAP –Inhibitor of Apoptosis Proteins). לדברי פרופ’ בן-יהודה, “הבנו שיש יחסי גומלין בין הקספאזות לחלבון Livin; חלבון זה מעכב תמותת תאים, אבל בתנאים מסוימים – למשל בתאים מזוהמים או בעלי מוטציה שצריכים למות – הקספאזות חותכות את Livin ומייצרות ממנו חלבון חדש וקטן שלא רק שלא מעכב אפופטוזיס אלא אף משרה אותו, ששמו tLivin”.

  בהמשך לגילוי זה החליטו החוקרים להתמקד ב-tLivin; הם בחנו אותו בעשרות תאים סרטניים (במבחנות, בעכברים ובגידולים אנושיים) שעמידים לכימותרפיה, וגילו כי הוא מעודד תמותה אינטנסיבית.

כדי להוביל את tLivin אל תאים סרטניים, במחקרם האחרון, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, חברו צוותי המחקר של פרופ’ בן-יהודה מהדסה עין כרם ושל פרופ’ בניטה מהאוניברסיטה העברית ויצרו במעבדתו של פרופ’ בניטה ננו-חלקיקים שנושאים את tLivin ובנוסף את מולקולת החלבון CD40 כטיפול אפשרי ללימפומה. המולקולה ל-CD40 נבחרה שכן לתאי לימפומה יש קולטנים לחלבון זה. לאחר מכן הזריקו את התצמיד הזה לעכברים חולי לימפומה וגילו את יעילותו.

“הטיפול נמצא יעיל נגד תאי הלימפומה והאריך משמעותית את הישרדות העכברים. בנוסף הוא התגלה כטיפול פוטנציאלי ללימפומה שמערבת את מערכת העצבים (שכימותרפיה מוגבלת בטיפולה). זאת לעומת עכברים חולי לימפומה שלא טופלו ומתו בתוך זמן קצר ולעומת עכברים שטופלו בתרופה כימותרפית (דוקסורוביצין), אשר הצליחה להשמיד את תאי הלימפומה אך הייתה בעלת רעילות”, מסביר ד”ר עבד אלרחמן.

פיתחנו מערכת אספקת תרופות משולבת עם חלבונים פעילים שיכולה לטפל בסרטן מפושט ועמיד לכימותרפיה. חלקיקי הננו תוכננו ונרקחו כדי להעביר תרופות ישירות לתאים הסרטניים

לדברי פרופ’ בניטה, “המטרה במחקר זה הייתה למקד את tLivin בתאים הסרטניים מבלי לפגוע בתאים הבריאים. לפיכך השתמשנו בננוטכנולוגיה ויצרנו הרכב של tLivin וליגנד של CD40 שהצליח להתביית רק על התאים הסרטניים שמבטאים ביתר את הקולטנים ל-CD40. כך למעשה פיתחנו טיפול אפשרי ללימפומה שהיא סוג של סרטן הדם. אנו מקווים שטיפולים  המשלבים  tLivinוליגנד של CD40, עם או בלי כימותרפיה, כלואים בננוחלקיקים ייבחנו בניסויים קליניים בהמשך ויהיו חלק מננו-רפואה מותאמת אישית לסרטן”.

לדברי ד”ר נסאר, “למעשה פיתחנו מערכת אספקת תרופות משולבת עם חלבונים פעילים שיכולה לטפל בסרטן מפושט ועמיד לכימותרפיה. חלקיקי הננו תוכננו ונרקחו כדי להעביר תרופות ישירות לתאים הסרטניים. דיוק זה משפר את היעילות ומפחית תופעות לוואי. בנוסף, ננו-חלקיקים יכולים לשחרר תרופות בהדרגה וכך מאפשרים טיפול מותאם אישית בסרטן עם תוצאות משופרות”.