גרורות על שבב: חוקרים יצרו מודל מעבדתי אמין של סרטן השד

חוקרים יצרו מודל גרורות בסרטן השד בפלטפורמה על שבב כדי לחקור את הגורמים השולטים בהתפתחות גרורות בסרטן השד. החוקרים, מאוניברסיטת טמפרה בפינלנד ומהמעבדה לביולוגיה מולקולרית של הסרטן במכון הטכנולוגי באיזמיר, השתמשו בפלטפורמות על-שבב במעבדה כדי ליצור מודל גרורות רלוונטי מבחינה פיזיולוגית. על המחקר נכתב באתר Science Daily בסוף השבוע.

סרטן השד הוא אתגר עולמי משמעותי בבריאות הציבור, עם 2.3 מיליון מקרים חדשים ו-700,000 מקרי מוות מדי שנה. כ-80% מהחולות עם סרטן שד ראשוני ניתנות לריפוי אם הן מאובחנים ומטופלים באופן מיידי. נכון לעכשיו, אין מודלים אמינים במבחנה כדי לחקור כיצד סרטן השד מתפשט לאיברים משניים כגון עצם, ריאות, כבד או מוח.

המחקר, שפורסם בכתב העת PLOS ONE, מציע שיטה מבטיחה לזיהוי מוקדם של גרורות סרטן השד לעצמות באמצעות המודל המעבדתי המדמה את סביבת העצם ומאפשר לצפות בהתנהגות של תאי סרטן השד בסביבה זו.

המודל כולל שני סוגי שבבים - שבב פלישה, הבודק כיצד תאי הסרטן חודרים לסביבת העצם, ושבב החדרה, הבודק כיצד תאי הסרטן יוצאים מכלי הדם אל תוך רקמת העצם. בשבבים אלה, החוקרים יצרו סביבה המכילה תאים בוני עצם ותאי מח עצם בתוך מבנה תלת מימדי העשוי בעיקר מקולגן, המרכיב עיקרי ברקמת העצם.

החוקרים גילו שיכולתם של תאי הסרטן לחדור לאיברים משניים תלויה בהרכב ובקשיחות של הסביבה שאליה הם מנסים לחדור. הם גם הראו שנוכחות התאים השונים משנה את קשיחות הסביבה, מה שמשפיע בתורו על התנהגות תאי הסרטן.

חשוב לציין שהתנהגות תאי הסרטן במודל תאמה את ההתנהגות שלהם בגוף החי, מה שמחזק את אמינות המודל. יתרונו הגדול של המודל הוא שהוא מאפשר לחוקרים לצפות ישירות בתהליך היווצרות הגרורות ולמדוד אותו, מה שעשוי לסייע בעתיד בפיתוח שיטות לזיהוי מוקדם של סיכון לגרורות בעצמות אצל חולות סרטן השד ואולי אף לפתח טיפולים ממוקדים יותר.

החוקרים מציינים שייתכן שיידרשו התאמות נוספות למודל כדי שיתאים לבדיקת דגימות מחולים, כמו הוספת סוגי תאים נוספים או מרכיבים אחרים של רקמת העצם.

"סרטן השד מתפשט לרוב לעצם, בשיעור מוערך של 53%, וכתוצאה מכך נוצרים תסמינים חמורים כמו כאב, שברים פתולוגיים בעצמות ולחץ על חוט השדרה. המחקר שלנו מספק מודל מעבדתי שמעריך את הסבירות והמנגנון להתרחשות גרורות בעצמות, בתוך אורגניזם חי. המודל מקדם את ההבנה של מנגנונים מולקולריים בגרורות בעצמות של סרטן השד ומספק את הבסיס לפיתוח כלים פרה-קליניים לניבוי סיכון לגרורות בעצמות", אמר בורקו פיראטליגיל-ילדיריר, חוקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת טמפרה והמחבר הראשון של המאמר.

"העבודה שלנו מראה שניתן ליצור מודלים במבחנה, הרלוונטיים מבחינה פיזיולוגית, על ידי שילוב של ביולוגיה של סרטן, מיקרופלואידיקה וחומרים רכים. התוצאות פותחות אפשרויות חדשות לפיתוח מודלים מנבאים למחלות, אבחון וטיפול", נאמר.