צו גיוס באולטרסאונד

חוקרים מקליפורניה פיתחו שיטה לגרום לתאי סרטן לפעול נגד עצמם. במחקר על עכברים, השתמשו החוקרים בגלי אולטרסאונד כדי להחדיר לתאי סרטן חומר גנטי שגורם להם להפריש הורמון המגייס את מערכת החיסון להילחם בגידול.

בין תאי הסרטן לתאי ה-T של מערכת החיסון מתנהל מירוץ חימוש. תאי ה-T מנסים להשמיד את תאי הסרטן – והם מצידם מצליחים להערים על מנגנון ההשמדה הפנימי שקיים בכל התאים, מתחמקים ממערכת החיסון ואף מצליחים לדכא את פעילותם של תאי ה-T. בעשור האחרון פותחו תרופות, כגון קיטרודה ו-איפילימומאב (יירבוי), שנועדו למנוע מתאי הסרטן מלדכא את תאי ה-T. ובכל זאת, ישנם חולים שתאי ה-T שלהם מתקשים לחדור לתוך הגידולים הסרטניים.

קתרין פרארה (Ferrara) מאוניברסיטת סטנפורד ועמיתיה פיתחו שיטה הגורמת לתאי הסרטן "לקרוא" לתאי T ולמקרופאגים (תאים בולעניים) ולמשוך אותם אל הגידול. לאחר שהגיעו אל הגידול הסרטני, תאים אלה נלחמים בו ומצמצמים את ממדיו. את המחקר הובילה הפוסט-דוקטורנטית הישראלית טלי אילוביץ', כיום חוקרת באוניברסיטת תל אביב, והוא פורסם בכתב העת PNAS.

בשיטה זו מזריקים לתוך הגידול הסרטני DNA שגורם לתאי הגידול לייצר חלבון בשם אִינְטֶרְפֶרוֹן בֶּטָא. חלבון זה הוא ציטוקין – חלבון של מערכת החיסון – שגורם לגיוס ולהפעלה של תאי T ומַקְרוֹפָאגִים. יחד עם ה-DNA, החוקרים מזריקים לגידול גם בועיות שומן זעירות מלאות בגז. בשלב השני, החוקרים מכוונים אל הגידול גלי אולטרסאונד בתדר ובעוצמה מתאימים לשבירת הבועיות. זה גורם ליצירת חורים זעירים בקרום של תאי הסרטן. החורים גורמים למותם של חלק מהתאים ומאפשרים למולקולות ה-DNA לחדור לחלק מהתאים הנותרים.

שיטה עם פוטנציאל לטיפול נגד מגוון סוגי סרטן. טלי אילוביץ' | צילום: אוניברסיטת תל אביב

שלב ראשון: ניסויים בתאים בתרבית

החוקרים ניסו את השיטה על תאי סרטן שגדלו בתרבית, והחדירו להם DNA שגורם לייצור של חלבון זרחני. בניסוי זה נמצא שכ-80 אחוזים מהתאים הסרטניים מתו בשל חירור קרום התא על ידי הבועיות, וכ-20 אחוזים מהתאים ששרדו הפכו לזוהרים – כלומר, ה-DNA חדר לתוכם בהצלחה. בניסוי נוסף, שבו נעשה שימוש באולטרסאונד להחדרת ה-DNA לאינטרפרון בטא, נצפתה עלייה של פי 150 בייצורו בתאים בתרבית. שני ניסויים אלה הראו כי בשיטה זו אפשר להשמיד חלק ניכר מתאי הסרטן ולהחדיר DNA לתאים ששורדים, וכי התאים ששורדים וקולטים את ה-DNA של הציטוקין מייצרים אותו בכמות גדולה.

שלב שני: מתָאים לעכברים

בהמשך ביצעו החוקרים את הניסוי בגרסת החלבון הזרחני בעכברות עם סרטן שד. בניסוי זה, 20 אחוזים מהתאים הפכו לזוהרים – לעומת 5-2 אחוזים בלבד בגידולים שלא הוזרקו לתוכם בועיות או שלא טופלו באולטרסאונד. החוקרים מצאו שכבר בטיפול זה – שבו ביטאו התאים חלבון זרחני ללא פעילות ביולוגית, ולא את הציטוקין – אוכלוסיית תאי מערכת החיסון באזור הגידול גדלה פי שלושה, אך הם לא חדרו לעומק הגידול.

לבסוף חזרו החוקרים על הניסוי בעכברות, אך הפעם, במקום חלבון זרחני, השתמשו ב-DNA לאינטרפרון בטא. נוסף על כך, הם טיפלו בעכברות בתרופה דמוית קיטרודה. בעכברות שטופלו בתרופה בלבד לא נצפתה חדירה של תאי T ומקרופאגים, ונפח הגידול גדל פי ארבעה בתוך שבוע, בדומה לגידולים שלא טופלו כלל. טיפול בהחדרת ה-DNA באמצעות אולטרסאונד – ללא קיטרודה – בלם את צמיחת הגידול והעלה מעט את קצב הכניסה של תאי T לתוך הגידול. אך התוצאות המרשימות ביותר התקבלו בטיפול המשולב של החדרת DNA ומתן התרופה: הגידול התכווץ בתוך שבוע לכרבע עד שליש מגודלו המקורי. חדירת תאי T ומקרופאגים לגידול הייתה גדולה פי שבעה מאשר אצל עכברות ללא טיפול, ופי 4-3 מזו שנצפתה אצל עכברות שקיבלו רק אחד מהטיפולים. החוקרים אף הראו שהטיפול המשולב הביא להפעלה של תאי T ציטוטוקסיים, שהורגים תאים סרטניים.

מרוץ חימוש בלתי פוסק. תאי T תוקפים תא סרטני | איור: TIM VERNON / SCIENCE PHOTO LIBRARY

פגיעה גם בגרורות

לבסוף, החוקרים הראו שהטיפול משפיע לטובה לא רק על הגידול הראשוני, אלא גם על גרורות בבלוטות לימפה ובאזורים אחרים בגוף – ככל הנראה בעקבות הפעלת תאי ה-T. בטיפול המשולב, חמש מתוך שש העכברות שרדו במשך 10 ימים יותר מאשר שאר קבוצות הטיפול, ואחת מהן העכברות אף החלימה לחלוטין בתוך כחודשיים.

התוצאות הללו מעודדות, אך יהיה צורך לבחון את השיטה בניסויים בהיקף רחב יותר בעכברים, וכמובן בניסויים קליניים בבני אדם, לפני שיהיה אפשר לטפל בחולים בשיטה זו. אפשר גם להשתמש בשיטה להזרקת רצפי DNA שונים, שיובילו לייצור של ציטוקינים או חלבונים אחרים – בהתאם לסוג הגידול או לסוג התרופה שנותנים במקביל. 

לשיטה יש אם כן פוטנציאל רב לפיתוח טיפולים רפואיים מגוונים נגד סרטן – אך כל שילוב של DNA ותרופה ידרוש בדיקה קלינית קפדנית נפרדת.