רפואת סייבר: חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב ומטקסס מציעים למגר סרטן באמצעות הננוטכנולוגיה של הגוף
המחקר, שנערך על ידי פרופ' אשל בן-יעקב מאוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת רייס שבטקסס, מציע להתמקד בחיזוק המערכת החיסונית
לח לחבר

החוקר מאחורי המחקר- 
פרופ' אשל בן-יעקב
פיזיקה













מחקר חדש קורא תיגר על השיטות המקובלות כיום לטיפול בסרטן. לדברי החוקרים, הגישה של "הפגזת" הסרטן בסדרות ארוכות ואגרסיביות של כימותרפיה או הקרנות שגויה מיסודה. במקומה פיתחו החוקרים מודל חכם שכולל את חיזוק המערכת החיסונית לצד מספר טיפולים קטן להחלשת הסרטן. באמצעות המודל שפיתחו המדענים יוכלו הרופאים לנהל את הקרב מול המחלה בצורה חכמה ויעילה ולסייע לטובים (מערכת החיסון) לנצח את הרעים (תאי הסרטן).
 
המחקר פורץ הדרך נערך על ידי פרופ' אשל בן-יעקב 
מהפקולטה למדעים מדויקים באוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם חוקרים בכירים מאוניברסיטת רייס שבטקסס ומבית החולים אם. די. אנדרסון, מרכז הסרטן המוביל בארה"ב. הוא פורסם בספטמבר 2014 בכתב העת PNAS  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).
 
מדוע טיפול אגרסיבי אינו עובד?
"במבט היסטורי אנחנו רואים שכל התרופות והטיפולים המשוכללים שמפתחים המדענים כמעט ולא השפיעו על שיעורי התמותה מסרטן בעולם המערבי ב-40 השנים האחרונות - וזה בהחלט מפתיע", אומר פרופ' בן-יעקב. "חוקרים ורופאים כאחד שואלים את עצמם מדוע זה קורה ולאחרונה הם מגיעים להכרה כי אנו נכשלים מכיוון שאיננו מבינים לעומק את הסרטן ואת מנגנוני הפעולה שלו. היום ידוע שגידול סרטני הוא מערכת מורכבת וחכמה ביותר - הוא מצליח שוב ושוב להטעות את מערכת החיסון של הגוף, לחמוק ממנה ואפילו לגייס אותה לטובת הסרטן עצמו. הפרוטוקולים הטיפוליים המקובלים, שתוקפים את הסרטן באופן ישיר ואגרסיבי, אינם מצליחים להתמודד עם תחכומו של האויב". בשל כך, המשימה החשובה העומדת כיום בפני המדענים היא להבין לעומק את מנגנוני הפעולה החכמים של המערכת הסרטנית. מתוך כך יש למצוא דרכים לסייע למערכת החיסון במלחמתה הקשה והעיקשת.










 




מאבק שמזכיר לוחמת סייבר
מחקרים של השנים האחרונות העלו כי מערכת החיסון ומחלת הסרטן מנהלות ביניהן מאבק מתוחכם ביותר בשיטות שמזכירות לוחמת סייבר. פרופ' בן-יעקב מסביר: "בקרב האיתנים הזה יש תפקיד מרכזי לחלקיקים ננומטריים הקרויים אקסוזומים. הם מובילים פיסות של מידע גנטי בין התאים. מערך הפיקוד של מערכת החיסון - התאים הדנדריטיים שבמח העצם שולח את האקסוזומים  אל חייליו, תאי מערכת החיסון, עם מידע קריטי שמאפשר להם לזהות את האויב, לתאם את מועד התקיפה ואף לתקוף את הסרטן ישירות ולשבש את פעילותו". הסרטן, מצדו, משיב מלחמה. הוא מייצר אקסוזומים משלו הדומים לאלה של מערכת החיסון, אך הם טעונים במידע גנטי מטעה. הסרטן משגר אותם בחזרה אל התאים הדנדריטיים. כך, באמצעות "לוחמת סייבר" מתוחכמת, מצליח הסרטן לתעתע במערכת החיסון - הוא פורץ אל רשת התקשורת שלה, מפצח את הקודים, משבש את התקשורת בין חלקיה, מערים על הפיקוד העליון, מתחפש לתאים בריאים או מסתתר מאחוריהם, ולעתים אף מגייס את המערכת כולה לטובתו.
 
המודל החדשני שבנו פרופ' בן-יעקב ועמיתיו מטקסס מפענח לראשונה את רזי "לוחמת הסייבר" בין הסרטן למערכת החיסון, מצביע על תפקידם הקריטי של האקסוזומים ומציע פתרונות מהפכניים. "המודל שלנו מעלה שכאשר האקסוזומים אינם נלקחים בחשבון, אנו רואים רק שני מצבים במאבק בין מערכת החיסון לאויב הסרטני - סרטן חלש ומערכת חיסון חזקה, או להפך", אומר פרופ' בן-יעקב. "עם זאת, כשמכניסים לתמונה את האקסוזומים ואת תפקידם המיוחד, מתברר שהמציאות הרבה יותר מורכבת. כעת אנחנו מבחינים בשלושה מצבים אפשריים: א. סרטן ברמה גבוהה וכנגדו רמת חיסון נמוכה - זהו מצבם של רוב חולי הסרטן בעת גילוי המחלה; ב. חיסון גבוה מאוד כנגד הסרטן ומולו סרטן ברמה בינונית ונשלטת; ג. סרטן מוחלש, הנשלט על ידי חיסון ברמה בינונית".
 
החוקרים ביצעו סימולציות שבחנו את יחסי הכוחות המשתנים בין הסרטן ומערכת החיסון מול אסטרטגיות טיפוליות שונות. ראשית נבדקו פרוטוקולים טיפוליים המקובלים כיום - סדרות של 18 או 36 טיפולי הקרנה וסדרות של טיפולי כימותרפיה אגרסיביים. כצפוי, הטיפול החליש מאוד את הסרטן, אך במקביל הוא פגע קשות גם במערכת החיסון, וכשהחיסון נחלש, הסרטן שב והתחזק - תופעה מוכרת מאוד ברפואה האונקולוגית. "שותפי למחקר, האונקולוג הבכיר פרופ' סמיר הנאש, לימד אותי כי השיטה הזאת פשוט אינה יעילה", מציין פרופ' בן-יעקב. "היא דומה להשלכת פצצה של 10 טון שמחסלת כל מה שבסביבה, ללא אבחנה. מול מערכת כה חכמה וערמומית כמו הסרטן אסטרטגיה פשוטה שכזאת נדונה לכישלון".
 
פחות טיפולים, יותר הצלחה
על פי המחקר החדש, שינוי מושכל בפרוטוקול הטיפולי יניב תוצאות טובות בהרבה. הפרוטוקול המומלץ כולל שני שלבים: בשלב הראשון, במקום טיפול אגרסיבי מטפלים בחולה במספר קטן של הקרנות או טיפולי כימותרפיה. אחר כך מוסיפים טיפולים לחיזוק המערכת החיסונית, וחוזר חלילה. אסטרטגיה כזאת תביא את החולה ממצב א' למצב ב', שבו הסרטן מצוי במצב בינוני ונשלט. בשלב הבא די בכמה טיפולים לחיזוק מערכת החיסון כדי לעבור למצב ג', שבו מערכת החיסון יכולה באמצעות מאמץ בינוני לשלוט בסרטן ואף לגבור עליו. במקביל, מנוטר מצבו של החולה באופן רציף באמצעות מגוון בדיקות לפרמטרים שונים כמו רמת תאי הסרטן, רמת התאים הדנדריטיים ורמת האקסוזומים בדם - המעידים על יחסי הכוחות בין הסרטן למערכת החיסון בכל זמן נתון. רבים מהאמצעים הללו נגישים כבר היום. 
 
"האסטרטגיה שאנו מציעים מאפשרת להתאים את הטיפול אישית לכל חולה ולסייע למערכת החיסון בצורה מושכלת ומדודה, כך שמאזן הכוחות בינה לבין הסרטן ישתנה בהדרגה לטובתה", מסכם פרופ' בן-יעקב. "במילים אחרות, המודל החדש שלנו מאפשר לרופאים לנהל את הקרב בצורה חכמה ויעילה יותר. אנחנו מקווים שבקרוב נוכל להתחיל לבחון את השיטה שלנו בניסויים קליניים, בעזרת עמיתינו בבית החולים אם. די. אנדרסון בטקסס".