חוקרים גילו דרך חדשה למות תאי סרטן במהלך כימותרפיה

כימותרפיה הורסת תאים סרטניים. אבל נראה שהאופן שבו תאים אלה מתים שונה מההבנות הקודמות. חוקרים מהמכון ההולנדי לסרטן, בראשות Thein Brummelkamp, גילו דרך חדשה לחלוטין למוות של תאי סרטן: עקב הגן Schlafen11.

"זהו תגלית מאוד לא צפויה. חולי סרטן טופלו בכימותרפיה במשך כמעט מאה שנה, אך המסלול הזה למוות תאי מעולם לא נצפה בעבר. היכן ומתי זה מתרחש בחולים, צריך לחקור עוד יותר לגילוי זה עשויות להיות השלכות על הטיפול בחולי סרטן." הם פרסמו את התוצאות שלהם בScience.

טיפולי סרטן רבים פוגעים ב-DNA של תאים. לאחר יותר מדי נזק בלתי הפיך, תאים יכולים ליזום את המוות שלהם. ביולוגיה של בית הספר מלמדת אותנו שחלבון p53 משתלט על התהליך הזה. P53 מתווך תיקון של DNA פגום, אך יוזם התאבדות תאים כאשר הנזק נעשה חמור מדי. זה מונע חלוקת תאים בלתי מבוקרת והיווצרות סרטן.

הפתעה: שאלה ללא מענה

זה נשמע כמו מערכת אמינה, אבל המציאות מורכבת יותר. "ביותר ממחצית מהגידולים, p53 כבר לא מתפקד", אומר ברומלקאמפ. "השחקן הראשי p53 לא משחק שם שום תפקיד. אז למה תאים סרטניים ללא p53 עדיין מתים כשאתה פוגע ב-DNA שלהם עם כימותרפיה או הקרנות? להפתעתי, זו התבררה כשאלה ללא תשובה."

צוות המחקר שלו גילה אז, יחד עם הקבוצה של עמיתו ראואן אגמי, דרך לא ידועה עד כה 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 בכיבוי סלקטיבי של גנים, שנוכל ליישם כאן במלואו."

שחקן מרכזי חדש במוות תאי על ידי ביטול הגנים, צוות המחקר גילה מסלול חדש למוות תאי בראשותו של הגן Schlafen11 (SLFN11). החוקר הראשי ניקולס בון אמר: "כאשר ה-DNA ניזוק, SLFN11 מכבה את מפעלי החלבון של התאים: הריבוזומים. זה גורם ללחץ עצום בתאים האלה, מה שמוביל למותם. המסלול החדש שגילינו עוקף לחלוטין את p53."

הגן SLFN11 אינו חדש בחקר הסרטן. לעתים קרובות הוא אינו פעיל בגידולים של חולים שאינם מגיבים לכימותרפיה, אומר ברומלקאמפ. "אנחנו יכולים להסביר את הקשר הזה עכשיו. כאשר לתאים חסר SLFN11, הם לא מתים בצורה זו בתגובה לנזק ל-DNA. התאים ישרדו והסרטן ימשיך."

השפעה על הטיפול בסרטן

"תגלית זו פותחת שאלות מחקר חדשות רבות, מה שבדרך כלל קורה במחקר בסיסי", אומר ברומלקאמפ.

"הדגמנו את הגילוי שלנו בתאים סרטניים שגדלו במעבדה, אך נותרו שאלות חשובות רבות: היכן ומתי מתרחש המסלול הזה בחולים? כיצד זה משפיע על אימונותרפיה או כימותרפיה? האם זה משפיע על תופעות הלוואי של טיפול בסרטן? אם צורה זו של מוות תאי תהיה משמעותית גם עבור חולים, לגילוי זה יהיו השלכות על הטיפול בסרטן אלו הן שאלות חשובות להמשך מחקר."

כיבוי גנים, אחד בכל פעם לבני אדם יש אלפי גנים, שלרבים מהם יש פונקציות שאיננו מבינים. כדי לקבוע את תפקידי הגנים שלנו, החוקר ברומלקאמפ פיתח שיטה באמצעות תאים הפלואידים. תאים אלו מכילים רק עותק אחד של כל גן, בניגוד לתאים רגילים בגופנו המכילים שני עותקים. הטיפול בשני עותקים יכול להיות קשה בניסויים גנטיים מכיוון ששינויים (מוטציות) מתרחשים לעתים קרובות רק באחד מהם. זה מקשה על ההשפעות של מוטציות אלו.

יחד עם חוקרים אחרים, ברומלקאמפ בילה שנים רבות בחשיפת התהליכים הקריטיים למחלות באמצעות שיטה רב-תכליתית זו. לדוגמה, הקבוצה שלו גילתה לאחרונה שתאים יכולים לייצר שומנים בצורה שונה ממה שהיה ידוע בעבר.

הם חשפו כיצד וירוסים מסוימים, כולל נגיף האבולה הקטלני, מצליחים לחדור לתאים אנושיים. הם התעמקו בעמידות של תאים סרטניים לטיפולים מסוימים וזיהו חלבונים הפועלים כבלמים על מערכת החיסון, שיש להם השלכות על אימונותרפיה בסרטן.

בשנים האחרונות, הצוות שלו גילה שני אנזימים שנותרו עלומים במשך ארבעה עשורים ונמצאו חיוניים לתפקוד השרירים ולהתפתחות המוח.