חדשות

טכנולוגיה חדשה להובלת תרופות מותאמות-אישית נגד סרטן לתאי המטרה פותחה ב"טכניון"

הטכנולוגיה משתמשת בקרום החיצוני של תאי גזע מזנכימליים כדי להוביל תרופות מותאמות-אישית הפועלות נגד הגידולים, כך שהמערכת החיסונית של הגוף לא תוקפת אותם ואין "זליגה" של התרופה בדרך אל הגידול

תמונת מיקרוסקופ פלורסנטי; תאים סרטניים (צבועים בירוק) שבתוכם אפשר לראות את רוחות הרפאים הננומטריות (צבועות באדום) (מקור: "הטכניון")

הטכניון בחיפה דיווח אתמול (יום ב') על פיתוח טכנולוגיה חדשנית בתחום הובלת רכיבי תרופות נגד סרטן באופן ממוקד לתאי היעד הממאירים. עד כה, נעשו בה ניסויים בחיות מודל עם גידולי סרטן הערמונית, והחוקרים מסרו כי באמצעות הטכנולוגיה "הוכפלה תוחלת החיים" של החיות הנבדקות.

הטכנולוגיה פותחה במעבדתה של פרופסור מרסל מחלוף, מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה, ועל המחקר דווח בכתב העת Nano Letters.

תאי גזע שלמים (למעלה משמאל) מרוקנים מתוכנם (התהליך מתואר בכיוון החץ), מוקטנים במעבדה לגודל ננומטרי (רוחות רפאים ננומטריות), ומוטענים בחומצות גרעין (בכחול). אותם ננו-רפאים מוזרקים לחולה ודרך כלי הדם (באדום) מגיעים באופן ספציפי לגידול (בירוק), ורק שם פורקים את מטענם, המוביל ליצירת התרופה האנטי-סרטנית (מקור: "הטכניון")

תאי גזע שלמים (למעלה משמאל) מרוקנים מתוכנם (התהליך מתואר בכיוון החץ), מוקטנים במעבדה לגודל ננומטרי (רוחות רפאים ננומטריות), ומוטענים בחומצות גרעין (בכחול). אותם ננו-רפאים מוזרקים לחולה ודרך כלי הדם (באדום) מגיעים באופן ספציפי לגידול (בירוק), ורק שם פורקים את מטענם, המוביל ליצירת התרופה האנטי-סרטנית (מקור: "הטכניון")

מדוברות הטכניון נמסר, כי הטכנולוגיה מגבירה באופן דרמטי את יעילות הטיפול ומונעת תופעות לוואי הכרוכות בטיפולי הכימותרפיה הקיימים. לדברי פרופ' מחלוף, "אף שטיפול בתסמיני המחלה הוא יעד רפואי חשוב, מטרת-העל של הפרקטיקה הרפואית היא מיגור המחלה עצמה באמצעות טיפול בגורמי העומק שלה. הדבר נכון כמובן ובמיוחד בסרטן, כשמטרת הטיפול היא לחסל את הגידול הסרטני וגרורותיו. שתיים מהבעיות בתחום הזה הן תופעות הלוואי של התרופות הכימותרפיות ויכולתם של התאים הסרטניים לפתח עמידות לתרופות אלו".

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים של "רוח רפאים ננומטרית", הכולאת חומצות גרעין (מקור: "הטכניון")

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים של "רוח רפאים ננומטרית", הכולאת חומצות גרעין (מקור: "הטכניון")

רפואת הסרטן תולה תקוות בתרפיה הגנטית הזוכה לשגשוג מחקרי וקליני בעשורים האחרונים. השיטה החדשה כבר מוכיחה את יעילותה בטיפול בגידולים ובגרורות. כלי העבודה של התרפיה הגנטית הוא באמצעות החדרה של גנים - רצפי חומצות גרעין המקודדים ליצירת חלבונים. כלי זה מאפשר יצירת חלבונים המחליפים חלבונים פגומים או חסרים בתא המטרה, או החדרה של גנים המובילים ליצירת חלבונים אנטי-סרטניים בתא המטרה.

"כך ניתן למנוע התפתחות של עמידות כנגד טיפולים כימותרפיים ולהקטין את תופעות הלוואי הנגרמות מפיזור התרופה הרעילה בדרכה אל הגידול הסרטני", אמרה פרופ' מחלוף.

פרופ' מרסל מחלוף (צילום: "הטכניון")

פרופ' מרסל מחלוף (צילום: "הטכניון")

עם זאת, למרות הפוטנציאל הרב הגלום בתרפיה גנטית בהקשר של סרטן, יישומה הקליני עדיין מוגבל מאוד. השיטה הנפוצה בתרפיה גנטית - החדרת הגנים לתאי המטרה באמצעות נגיפים המשמשים מוליכים (וקטורים) - מעוררת במקרים מסוימים תגובה קשה של המערכת החיסונית של החולה.

בנוסף, הטיפולים הנוכחיים כרוכים ב"זליגה" של המטען (הגנים שנישאים בידי הנגיפים) בדרכו אל היעד הסרטני. התוצאה: פגיעה ברקמות בריאות ובעקבותיה תופעות לוואי חמורות.

החידוש שפותח בטכניון מבשר, כך מסרה פרופסור מחלוף, על "פריצת דרך בהובלה מדויקת של גנים אל היעד ללא שימוש בנגיפים. צוות המחקר קרא לטכנולוגיה החדשה "ננו רוח רפאים" (Nano Ghost).

מדובר בחלקיקים זעירים, שעשויים מהקרום החיצוני של תאים ספציפיים - "תאי גזע מזנכימליים" - היודעים לנווט את דרכם באופן טבעי אל הגידול הסרטני. בטכנולוגיה שפותחה ניתן להפיק תאים אלה במעבדה בכמויות גדולות, לרוקן אותם מתכולתם ולהפוך אותם ל"אריזות ריקות" (רוחות רפאים ננו-מטריות) לתוכן מוחדרים גנים ספציפיים.

הגנים מתחילים לייצר חלבון נוגד-סרטן, אבל רק בהגיעם לגידול הסרטני עצמו ולפיכך אינם פוגעים ברקמות הבריאות בדרכן אל רקמת היעד. החלבון משפיע לא רק על תאי המטרה שאליהם מוחדר הגן אלא גם על תאי סרטן סמוכים וכלי הדם התומכים בגידול וחיוניים להישרדותו.

הדוקטורנטית לימור קנטי (צילום: "הטכניון")

הדוקטורנטית לימור קנטי (צילום: "הטכניון")

עוד נמסר כי השימוש הקליני בטכנולוגיה זו צפוי להיות פשוט יחסית: לאחר הטענתן בחומר הגנטי יוזרקו התאים ישירות לזרם הדם, דרכו הם מנווטים עצמם לגידול הסרטני. מאחר שכלפי חוץ מדובר בתאי גזע מזנכימליים, המערכת מזהה חלקיקים אלה כגורמים ידידותיים ואינה פוגעת בהם. מאחר שהחלקיקים אינם משחררים את מטענם בדרך הם אינם יכולים לפגוע ברקמות הבריאות. רק לאחר שהגיעו אל הרקמה הממאירה והתבייתו עליה, הם מחדירים את הגן לתאי הגידול ומתניעים את ייצור החלבון האנטי-סרטני.

כמו כן, מאחר שחלקיקים אלה אינם יוצרים דחייה חיסונית כלשהי, אין צורך להפיק את התאים המזנכימליים דווקא מהמטופל עצמו.

בניסויים שנערכו בחיות מודל עם סרטן הערמונית, חל עיכוב של יותר מ-75% בהתפתחות הגידול הסרטני, ובשיעור של יותר מ-50% בעת שהטכנולוגיה הזאת נוסתה בסרטן ריאה מסוג Non small cell lung carcinoma. לא נצפו תופעות לוואי ורעילות, מה שמצביע על מידת בטיחות גבוהה של הטכנולוגיה.

פרופסור מרסל מחלוף היא חוקרת שכבר קנתה לה שם עולמי בהובלת תרופות, טיפול גנטי, תרפיה תאית והנדסת רקמות. במעבדתה פותחו גם טכנולוגיות בממדי ננו לאנקפסולציה ("אריזה") של רכיבים תאיים לטיפול בסרטן ובסוכרת וגם "פיגומים" להנדסת רקמות לב, כלי דם ולבלב. שבעה פטנטים שפותחו במעבדתה של פרופ' מחלוף נמצאים עתה בתהליכי רישום.

הדיווח המלא בכתב העת Nano Letters

נושאים קשורים:  חדשות,  מחקר,  הטכניון,  פרופ' מרסל מחלוף,  ננו-טכנולוגיה,  אימונותרפיה,  הובלת תרופות
תגובות
13.04.2016, 13:34

האם השיטה החדשה גם נבקה במקרים שהוכחו גרורות של סרטן הערמונית והאם ניתן להזמין טיפול?
אלדד קיש