חוקרים גילו מסלול חדש למוות של תאי סרטן באמצעות כימותרפיה

כימותרפיה הורסת תאי סרטן. אך נראה כי האופן שבו תאים אלה מתים שונה ממה שהובן בעבר. חוקרים במכון הסרטן ההולנדי, בראשות טיין ברומלקאמפ, גילו דרך חדשה לחלוטין שבה תאי סרטן מתים: באמצעות הגן Schlafen11.

"זוהי תגלית בלתי צפויה מאוד. חולי סרטן טופלו בכימותרפיה במשך כמעט מאה שנה, אך מסלול זה למוות תאי מעולם לא נצפה קודם לכן. יש לחקור לעומק את המקום והמועד שבו זה קורה אצל חולים. תגלית זו עשויה בסופו של דבר להיות בעלת השלכות על הטיפול בחולי סרטן." הם פרסמו את ממצאיהם בכתב העת Science.

טיפולים רבים בסרטן פוגעים ב-DNA של תאים. לאחר נזק בלתי הפיך מדי, תאים יכולים ליזום את מותם. ביולוגיה בבית הספר מלמדת אותנו שחלבון בשם p53 משתלט על תהליך זה. p53 מבטיח ש-DNA פגום יתוקן, אך יוזם התאבדות תאית כאשר הנזק הופך חמור מדי. זה מונע מתאים להתחלק באופן בלתי נשלט וליצור סרטן.

הפתעה: שאלה ללא מענה

זה נשמע כמו מערכת חסינת תקלות, אבל המציאות מורכבת יותר. "במעל מחצית מהגידולים, p53 כבר לא מתפקד", אומר ברומלקאמפ. "השחקן המרכזי שם, p53, לא משחק שום תפקיד. אז למה תאי סרטן ללא p53 עדיין מתים כשפוגעים ב-DNA שלהם עם כימותרפיה או קרינה? להפתעתי, זו הייתה שאלה שלא נענתה."

קבוצת המחקר שלו גילתה לאחר מכן, יחד עם קבוצתה של עמיתתה רבונה אגאמי, דרך שלא הייתה ידועה קודם לכן שבה תאים מתים לאחר נזק ל-DNA. במעבדה הם הזריקו כימותרפיה לתאים שבהם שינו בקפידה את ה-DNA. ברומלקאמפ אומר: "חיפשנו שינוי גנטי שיאפשר לתאים לשרוד כימותרפיה. לקבוצה שלנו יש ניסיון רב בהשבתה סלקטיבית של גנים, שאותו נוכל לנצל במלואו כאן."

שחקן מרכזי חדש במוות תאי. על ידי כיבוי גנים, צוות המחקר גילה מסלול חדש למוות תאי, בהובלת הגן Schlafen11 (SLFN11). החוקר הראשי ניקולס בון אמר: "כאשר ה-DNA ניזוק, SLFN11 מכבה את מפעלי החלבון של התאים: הריבוזומים. זה מפעיל לחץ עצום על תאים אלה, מה שמוביל למותם. המסלול החדש שגילינו עוקף את p53 לחלוטין."

הגן SLFN11 אינו חדש במחקר הסרטן. הוא לרוב לא פעיל בגידולים של חולים שאינם מגיבים לכימותרפיה, אומר ברומלקאמפ. "אנו יכולים להסביר את הקשר הזה כעת. כאשר תאים חסרים SLFN11, הם לא מתים בצורה זו בתגובה לנזק ל-DNA. התאים ישרדו, והסרטן יימשך."

השפעה על טיפול בסרטן

"תגלית זו פותחת שאלות מחקר חדשות רבות, דבר אופייני במחקר בסיסי", אומר ברומלקאמפ.

"הדגמנו את התגלית שלנו בתאי סרטן שגודלו במעבדה, אך שאלות חשובות רבות נותרו פתוחות: היכן ומתי מתרחש מסלול זה בחולים? כיצד הוא משפיע על אימונותרפיה או כימותרפיה? האם הוא משפיע על תופעות הלוואי של טיפולי סרטן? אם צורה זו של מוות תאי תתברר כמשמעותית גם בחולים, תגלית זו תהיה בעלת השלכות על טיפול בסרטן. אלו שאלות חשובות שיש לחקור לעומק."

כיבוי גנים, אחד בכל פעם. לבני אדם יש אלפי גנים, שרבים מהם בעלי תפקידים שאינם ברורים לנו. כדי לקבוע את תפקידי הגנים שלנו, פיתח החוקר ברומלקאמפ שיטה המשתמשת בתאים הפלואידיים. תאים אלה מכילים רק עותק אחד של כל גן, בניגוד לתאים רגילים בגופנו, המכילים שני עותקים. טיפול בשני עותקים יכול להיות קשה בניסויים גנטיים מכיוון ששינויים (מוטציות) מתרחשים לעתים קרובות רק באחד מהם. זה מקשה על התבוננות בהשפעות של מוטציות אלה.

יחד עם חוקרים אחרים, ברומלקאמפ בילה שנים בחשיפת תהליכים קריטיים למחלות באמצעות שיטה רב-תכליתית זו. לדוגמה, קבוצתו גילתה לאחרונה שתאים יכולים לייצר ליפידים בצורה שונה מזו שהייתה ידועה בעבר.

הם חשפו כיצד נגיפים מסוימים, כולל נגיף האבולה הקטלני, מצליחים לחדור לתאים אנושיים. הם חקרו את עמידותם של תאי סרטן לטיפולים מסוימים וזיהו חלבונים הפועלים כבלמים על מערכת החיסון, עם השלכות על אימונותרפיה לסרטן.

בשנים האחרונות, צוותו גילה שני אנזימים שנותרו בלתי ידועים במשך ארבעה עשורים והתבררו כחיוניים לתפקוד השרירים ולהתפתחות המוח.