לעצור את הסרטן לפני התפתחותו

מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו שיטה חדשה שעשויה למנוע התרבות של תאים ולמנוע את מחלת הסרטן ומחלות נוספות.

ישי קרוב , י' בניסן תשע"ה

תרופות מול מתקפת הסברה
תרופות מול מתקפת הסברה
פלאש 90

מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו לאחרונה שיטה שעשויה למנוע התרבות של תאים סרטניים.

השיטה, שנוסתה בהצלחה בעכברים, בולמת מסרים שנובעים ממוטציות בחלבוני תקשורת. התא הממוצע ממלא חלק ניכר מזמנו בהעברת מסרים – מהקרום החיצוני שלו אל תוך הגרעין, היכן שמתקבלות רוב ההחלטות היום-יומיות של התא.

מערכת תקשורת מורכבת זו מבוססת בין היתר על דיוק גנטי, כך שכאשר מתחוללות מוטציות, הן עלולות לגרום להיווצרות "מתקפת דואר זבל", שבמקרים מסוימים יכולה להוביל להתפתחות מחלות שונות ובהן לסרטן.

פרופ' רוני זגר וחברי קבוצתו מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, מציעים שיטה חדשה למניעת הצפת המידע, לפני שזו מגיעה לגרעין התא. אם השיטה תפעל ביעילות בניסויים נוספים, ייתכן שאפשר יהיה ליישם אותה בטיפול במגוון סוגים של סרטן, ובמיוחד אלה המפתחים עמידות כנגד הטיפולים הקיימים.

מלאכת העברת המסרים בתא מבוצעת בעיקר על-ידי חלבונים, שבדרך-כלל מסוגלים לעשות זאת ביעילות ובזריזות. למעשה, החלבונים מעבירים מסרים אפילו מבעד לקרום התא ולתוך גרעין התא – שהוא היעד הסופי של מסרים אלה. מסר שמתקבל מחוץ לתא – לדוגמה, מולקולה של גורם גידול שמודיעה לתא שעליו להתחלק – נקלט על-ידי מולקולת קולטן המוצבת על קרום התא ומשמשת מעין אנטנה לקליטת מסרים.

הקולטן (שגם הוא סוג של חלבון) מעביר את האות לחלק הפנימי של התא. משם מועבר המסר לגרעין התא מרחק שהמקבילה האנושית שלו הוא 70 קילומטר. אך במקום שמולקולת שליח אחת תישא את המסר לאורך כל הדרך, התא מאיץ את התהליך באמצעות מערכת ממסר, שבאמצעותה המסר עובר ממולקולה אחת לשנייה (בדומה לרצים במירוץ שליחים שמעבירים ביניהם את המוט).

פרופ' זגר זיהה כמה מהחלבונים המעורבים במסלולים אלה, והתמקד במסלול מסוים, הקרוי MAPK/ERK, כיוון שפגם במסלול זה מופיע בכ-85% ממקרי הסרטן. בתאים תקינים המסר מועבר כאשר החלבון האחרון בשרשרת עובר לתוך גרעין התא, ומעביר את המסר לתוכו. אך לאחר היווצרות מוטציות, הופך המסר לדואר זבל: הוא נשלח שוב ושוב, ומציף את תיבת הדואר הנכנס של גרעין התא.

התוצאה של "מתקפת הספאם" הזאת - בייחוד אם המסרים שמועברים שוב ושוב מורים לתא לגדול או להתחלק – עלולה להיות התפתחות סרטן. שלב חיוני במסלול זה מתרחש כאשר מולקולה הקרויה ERK עוברת שינוי שמאפשר לה להיכנס לגרעין התא.

פרופ' זגר הבין שבאמצעות ביטול שלב זה, הוא יכול ליצור מעין מסנן דואר זבל עבור המסלול של ERK, ובכך למנוע את כניסתם של מסרים מסוימים לגרעין התא. הוא וחברי קבוצתו – שכללה את ד"ר אלכסנדר פלוטניקוב, קארן פלורס וד"ר גליה מייק-רשליין – עיצבו מולקולות קטנות שנכנסו וחסמו את תנועתן של מולקולות ה-ERK לתוך גרעין התא.

המדענים גידלו תאים של מספר סוגי סרטן בתרבית, והוסיפו להם את המולקולות השונות כדי לגלות איזה מהן תמנע את תנועת ה-ERK.

בדרך זו זיהו המדענים מולקולה אחת שגרמה למותם של מספר סוגי תאים סרטניים. התברר שהתאים הסרטניים "מתמכרים" לזרימה המתמשכת של אותות ERK, ולכן הוספת -מולקולה-שמשבשת את המסרים הגרעיניים גורמת למותם של תאי הסרטן. מולקולה זו לא השפיעה על תאים רגילים, ומכך אפשר להסיק שאולי היא מתמקדת בעיקר בהתפתחות סרטנית, ולכן עשויות להיות לה פחות השפעות לוואי בהשוואה לתרופות קיימות. 

בשלב הבא בחנו המדענים את המולקולה בעכברים עם סרטן ממקור אנושי.  "בחלק מסוגי הסרטן", אומר פרופ' זגר, "המולקולה עבדה אפילו טוב יותר בעכברים מאשר בתרבית – הסרטן נעלם תוך כמה שבועות ולא חזר".

העובדה שהמולקולות לא השמידו את מולקולת ה-ERK, אלא רק עצרו אותה מלהיכנס לגרעין, משמעותה שה-ERK עדיין יכול להודיע על "קבלת המשלוח", ובכך למנוע את שליחת ההודעה בשנית. 

השיטה שפיתחו המדענים עשויה להוות – בעתיד – בסיס לפיתוח טיפולים מתקדמים במחלות אחרות. "כל מסלול קשור למחלה אחרת", אומר פרופ' זגר, "אנו שואפים למצוא את המולקולות שמסוגלות להתמקד רק בשלב אחד בתהליך". הוא וחברי קבוצתו בוחנים כעת מולקולות שיוכלו לחסום מסלול אחר, הקשור למחלות אוטואימוניות.