גישה ביולוגית חדשנית שפותחה בעבודת מחקר משותפת לאוניברסיטת תל אביב ולבית הספר לרפואה באוניברסיטת הרווארד תאפשר, לדברי החוקרים, הובלת תרופות אל תאים סרטניים באופן יעיל ומדויק, כחלק מרפואה מותאמת אישית לאינספור סוגי מחלות. מאמר על הגישה החדשה בשבוע שעבר בכתב העת Nature Nanotechnology.
עוד בעניין דומה
פרופ' דן פאר, ראש המרכז לחקר הביולוגיה של הסרטן באוניברסיטת תל-אביב, שבמעבדתו פותחה הטכנולוגית החדשנית, אמר אתמול (א'): "אנחנו יודעים היום שמחלת הסרטן איננה מחלה אחת אלא אוסף של למעלה מ-500 סוגים של מחלות בעלות מאפיינים ופרופיל גנטי שונה. בשנים האחרונות הושגה פריצת דרך המאפשרת לקבל מידע מפורט לגבי ה'חתימה הגנטית' האופיינית לכל גידול סרטני. התפתחות זו פותחת את הדלת לחזון שבו ניתן יהיה לטפל בכל חולה בהתאם לפרופיל האישי שלו.
"אחת הדרכים החדשניות למתן תרופות ברפואה מותאמת אישית היא באמצעות נשאי תרופות ננו-מטריות, המוחדרות לגוף החולה, מוצאות דרכן אל תאי המטרה שבאיבר החולה, ומשחררות שם ורק שם את מטען התרופה - מולקולות RNA. אלו מאפשרות להשתיק גן ספציפי בהתאם לפרופיל של החולה.
"כדי להגיע ליעד נעזר אותו נשא בנוגדן מהמערכת החיסונית, המתביית בדיוק על תת-אוכלוסייה ספציפית של תאים חולים ומאפשר את שחרור התרופה בתאי היעד. אפשר לתאר את פעילות הנוגדן כמו GPS.
"הבעיה היא שתאי הסרטן שונים אלו מאלו ודורשים גם התאמה של אותו נוגדן, לכל חולה. במחקר שלנו מצאנו פתרון לבעיה זו. אנו מקווים שיקדם משמעותית את יישומו בפועל של רעיון הרפואה המותאמת אישית".
לדברי פרופ' פאר: "כדי לאפשר טיפול מותאם אישית, יש צורך לא רק בהתאמת התרופה לחולה אלא גם בהתאמת הנשא שלה באופן שיאפשר הגעתה לתאים החולים בהתאם למאפייניהם. על פניו, יש צורך ביצירת מגוון רחב של נשאים כאלו שייתן מענה לחולים שונים. אולם פיתוח של מספר רב של אלו לא אפשרי עם הטכנולוגיה הקיימת. החיבור בין הנוגדנים לבין נשאי התרופות, נכון להיום, מתבסס על שיטות כימיות שנתקלות בקשיים רבים, כרוכות בתהליכים מורכבים, ממושכים ויקרים, וגם תוצאותיהן אינן משביעות רצון: השליטה בתהליך כזה חלקית בלבד, הניווט אל היעד ופריקת המטען לא תמיד מדויקים".
לדברי פרופ' פאר: "המענה לבעיות אלו הושגו בעבוד המחקר - באמצעות קישור שאיננו כימי אלא ביולוגי. איך זה קורה? הפלטפורמה (אותו נשא) מבוססת על חלבון המכונה 'חלבון מאחה' (Linker), המתווך את הקישור שבין נשא התרופות לבין הנוגדן. החלבון המאחה מורכב משני חלקים. האחד מכיל שרשרת שומנית, המאפשרת קישור אל נשא התרופות, שאף הוא עשוי משומן; לחלק השני יש זיקה גבוהה (משיכה והתאמה טבעית) אל אתר קבוע הקיים בכל הנוגדנים – וזה מה שמאפשר לו להיקשר אל אלפי ואף מיליוני נוגדנים שונים.
"בדרך זו מתאפשרות אינספור קומבינציות בין נוגדנים לתרופות. יתרה מכך: הנוגדנים והתרופות נקשרים זה לזה מעצמם, בתהליך מהיר של הרכבה עצמית".
פרופ' פאר: "צריך רק לערבב את הנוגדנים והחלקיקים הרצויים, בנוכחות החלבון המאחה, והם נקשרים זה לזה מעצמם, בצורה הנכונה וביעילות מרבית. כך נוצר הנשא האפקטיבי, המגיע בדיוק למקום הנכון בגוף, ומביא אליו את התרופה הנכונה בכמות הנדרשת".
פרופ' פאר הסביר, כי "בשיטה זו הצלחנו לייצר במעבדה כמות תעשייתית של נשאי תרופות בממדים ננו-מטריים בתוך שעה אחת בלבד. זו יעילות גבוהה בהרבה מהיכולת התעשייתית הקיימת היום. חשוב מכך, הפיתוח הנדרש על מנת לכוון את נשא התרופות ליעד חדש הוא מינימלי".
החוקרים דיווחו כי בחנו את שיטתם על 8 סוגים של תאי מטרה, בשתי מחלות שונות: סרטן דם מסוג לימפומה ומחלה דלקתית של המעי. בניסוי אחד, שנערך על עכברים במודל לסרטן הדם, שוגרו אל תאי הסרטן מולקולות RNA המשתיקות גן הגורם לחלוקה ולשגשוג של התאים. התוצאה: תוחלת החיים של העכברים עלתה פי 2.5, ותופעות הלוואי היו מעטות.
בניסוי השני הושתק גן מחולל דלקת בתת-אוכלוסייה של תאי מערכת החיסון, ובכך הופחתה במידה משמעותית רמת הדלקת במעי.
פרופ' פאר: "טכנולוגיה זו מקרבת אותנו מאוד לרפואה אישית מותאמת, יעילה ויישומית – הן מהבחינה הקלינית והן מבחינה כלכלית. בשיטה שלנו ניתן בתוך מספר שבועות בלבד להכין תרופה לשם הזרקה לחולה ספציפי. התרופה תהיה מותאמת בלעדית לפרופיל הגנטי שלו. כל זאת לעומת שנים של פיתוח נשאי תרופות בשיטות הקודמות. המטרה עתה היא להגיע בהקדם לשלב הניסויים בבני אדם".
את המחקר הובילו ד"ר רנית קדמי ונופר וייגה ובנוסף לפרופ' פאר השתתפו עוד פרופ' איתי בנהר מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב, ד״ר מארק בהלקה מחברת IDT האמריקנית ופרופ' ג'ודי ליברמן מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד.
במימון העבודה השתתפו "מרכז דותן" לחקר המטו-אונקולוגי באוניברסיטת תל אביב, קרן הלמזלי למחקרי ננוטכנולוגיה, קרן ריינין ומענק של ה-ERC - European Research Council.