במחקר שנערך באוניברסיטה העברית בירושלים זוהו תת אוכלוסיות שונות של תאי סרטן ריאה, שלא היו ידועות לעולם הרפואה. דיווח על התגלית פורסם בכתב העת Developmental Cell. לצורך המחקר פותחה שיטה חדשנית לקבלת מידע רב יותר מתאי רקמה. בעקבות כך, התאפשר לחוקרים לזהות לראשונה תת אוכלוסיות שונות של תאי סרטן שמקורם בסרטן ריאה ולהבין תהליכים הקשורים בשלבים מוקדמים של התמיינות תאית.
עוד בעניין דומה
בדיווח נמסר: "תאי הגזע העובריים – התאים המסוגלים להתמיין לכל סוגי התאים המרכיבים את הרקמות השונות בגוף – אינם זהים זה לזה, אולם פרופיל הביטוי הגנטי שלהם דומה עד לרגע התמיינותם לתאי הרקמות השונות, אז הם מתחילים לבטא פרופיל גנטי שונה בהתאם לרקמה שבה הם נמצאים. פרופיל הביטוי הגנטי משמעותו ביטוי של סט גנים הכולל רק חלק מן הגנים שבגנום – סט שהוא רלוונטי למבנה ולתפקוד הרקמה הספציפית. ידוע שאין שני תאים בעלי פרופיל ביטוי גנטי זהה לחלוטין אפילו באותה רקמה. הדבר נכון במיוחד כאשר מדובר ברקמה סרטנית, בה הרבגוניות של התאים גבוהה אף יותר".
בשנים האחרונות פותחו שיטות ריצוף המאפשרות לזהות את הביטוי הגנטי ברזולוציה של התא הבודד. יכולת זו אפשרה לזהות מנגנונים התורמים לשונות בין התאים והיא מאפשרת כיום הבנה רחבה יותר של תהליכים הגורמים להבדלים בין תאים במצבים בריאים ובמצבים פתולוגיים, כגון סרטן. על אף ההתפתחות הטכנולוגית ביכולת הריצוף הגנטי ברזולוציה של התא הבודד, עדיין סובלות השיטות החדשות מבעיה של כמות המידע אותו ניתן לקבל מהתא הבודד. המחקר החדש מצא פתרון לבעיה ספציפית זאת.
המחקר נערך על ידי ד"ר דני בבלי יחד עם צוות החוקרים חן קוזולין, שו סון (Xue Sun), ד"ר אמנון בוקסבוים וד"ר אורן רם מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית. הצוות פיתח במעבדה את השיטה החדשנית המאפשרת להגביר את כמות האינפורמציה שמחולצת מהתאים, וכך לקבל מידע רב יותר של ביטוי גנטי מתאים בודדים.
הצוות שילב במחקר אלמנטים שמקורם בהנדסת רקמות על מנת לכלוא תאים בודדים, סרטניים או תאי גזע, בתוך הידרוג'לים, המחקים את סביבת הגידול הטבעית של התאים בגוף. ההידרוג'לים הם תרכובות סוכר ופולימר המאפשרים לתא הבודד לגדול ולהתרבות בתוכם עד ליצירת קלונים (clone) – צבר תאים שמקורו בתא אם אחד כאשר לכל התאים שבו תכונות זהות. לאחר יצירת הקלונים בתוך כל הידרוג'ל, נקבע פרופיל הביטוי הגנטי הייחודי לכל קלון.
"גילינו שהתאים הגדלים בתוך הקלון שומרים על פרופיל ביטוי גנטי דומה בתוך הקלון, אך שונה כאשר משווים לקלונים שונים", הסביר ד"ר בבלי. "השיטה החדשה אפשרה להרבות את החומר הגנטי ולקבל עד פי עשרה יותר מידע שעדיין רלבנטי לרזולוציית התא הבודד". שו סון סיכמה: "הצלחנו לגשר על הפער שבין הרזולוציה הגבוהה שאותו מאפשרות טכנולוגיות תא בודד, לבין רגישותן הנמוכה".
דרך המחקר התאפשר בנוסף לזהות, כאמור לראשונה, תת אוכלוסיות שונות בתאי סרטן שמקורם בסרטן ריאה (PC9), כולל תת אוכלוסיה השומרת על מצב פחות ממוין של התאים הסרטניים (stem-cell like sub population). תת אוכלוסיה זו מצויה כיום בסוגי גידולים שונים ונחשבת לתורמת העיקרית להתפרצות מחודשת של מחלת הסרטן, גם לאחר טיפולים, בשלב מוקדם של המחלה. "תת האוכלוסיה שאותרה מצליחה לעתים קרובות לפתח עמידות לטיפולים. לכן היה חשוב לזהות אותה ובעתיד גם לטפל בה", הוסיף חבר הצוות חן קוזולין.