מנגנוני הבקרה על התחלקות התא מקשים על תאי סרטן. הוצאת החומר הגנטי מחוץ לכרומוזומים מסייעת להם לעקוף את המנגנונים הללו ולשרוד

מחקר חדש מגלה – בתאי סרטן יש חומר גנטי "חופשי" – DNA שנמצא מחוץ לכרומוזומים, ועוזר להם לעקוף את הבקרות על הכרומוזומים. החוקרים מציעים שהמנגנון זה יכול לסייע לתאים הסרטניים לשרוד על ידי זירוז קצב הגדילה שלהם ואף פיתוח עמידות לתרופות.

החומר התורשתי של יצורים חיים, יחד עם חלבונים הקשורים אליו, מאורגן במבנים ארוזים היטב הנקראים כרומוזומים. לבני אדם יש 23 זוגות של כרומוזומים שמרוכזים כולם בגרעין התא. במהלך חלוקת התא הכרומוזומים מוכפלים, כך שבסופו של דבר מתקבלים שני תאים זהים שמכילים גם הם 23 זוגות כרומוזומים, זהים לאלה של התא המקורי. על התהליך מפקחים מנגנוני בקרה קשוחים, שאמורים להבטיח שהחומר התורשתי יעבור בצורה שווה ומדויקת לתאי הבת, בלי להשתנות בדרך.

כבר בשנת 1965 התגלה שקיים גם DNA חוץ כרומוזומלי – מבנים מעגליים וקצרים יחסית של DNA הנמצאים בתא בנפרד מהכרומוזומים. מבנים כאלה זוהו מאז בתאים של יצורים רבים, בהם צמחים, חרקים ובני אדם. נכון להיום תהליך ההיווצרותו של ה-DNA הזה ותפקידו אינם ברורים לגמרי. ייתכן שהוא קשור לבקרה על מידת היציבות של החומר התורשתי ועל הביטוי של גנים.

כעת מצאו חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה שהמבנים האלה נפוצים יותר בכמה סוגים של תאי סרטן, לעומת תאים מרקמות בריאות. החוקרים בדקו אלפי תאים מ-117 דגימות של סרטן שנלקחו מחולים ומתרביות תאים. בחינה מעמיקה של התאים הללו גילתה שכ-40 אחוז מדגימות הסרטן הכילו DNA חוץ כרומוזמלי. לעומת זאת בתאים מרקמות בריאות כמעט שלא נמצאו מבנים של DNA חוץ כרומוזומלי. עוד ממצא מעניין נוסף היה שאפילו בתוך אותו גידול סרטני תאים שונים מכילים רמות שונות של מבנים כאלה.

בשלב הבא ביקשו החוקרים לגלות מה מכילים רצפי ה-DNA החוץ כרומוזומלי הללו. קביעת רצף הגנום בתאי סרטן מסוגים שונים הראה שמולקולות החומר הגנטי החופשי האלה הכילו רצפים שנקראים "אונקוגנים" – גנים שידועים ביכולתם לגרום לסרטן ולעודד את גדילתו והישרדותו.

בניגוד לחומר הגנטי הארוז בכרומוזומים, ה-DNA החוץ כרומוזומלי אינו נתון לבקרות שיש על הכרומוזומים בתהליך חלוקת התא. בשל כך, בסוף תהליך החלוקה עשוי להתקבל תא בת ללא DNA חוץ כרומוזומלי כלל, גם אם היה כזה בתא המקור, או להיפך – תא המכיל מספר רב יותר של עותקים לעומת תא המקור. הבדלים בכמות העותקים ובהרכבם מגדילים את השונות הגנטית בין תאים שונים בגידול.

החוקרים סבורים כי מנגנון כזה עשוי לאפשר לתאי הסרטן ליצור במהירות הרכבים משתנים של האונקוגנים בתאים שונים בתוך אותו גידול, וכך מעניק להם יתרון הישרדותי. השונות הגדולה בין תאי הגידול יכולה להקנות לאלה מהם שניחנים בהרכב הנכון יתרונות כמו גדילה מואצת ואפילו עמידות לתרופות.

יש עדויות רבות לכך שגידולים סרטניים בעלי שונות גנטית גבוהה מפתחים עמידות לטיפולים תרופתיים ולכן קשה יותר לטפל בהם. הבנת התהליכים התאיים שבהם מושגת אבולוציה מהירה ומתפתחת שונות גנטית בתאי הגידול עשויה לתרום לפיתוח יעיל יותר של טיפולים להתמודדות עם הגידולים.