כמו שזרעונים מעבירים מידע גנטי לתוך ביציות, חוקרים מקווים להשתמש בהם גם כדי להוביל תרופות כימותרפיות לגידולים סרטניים ברחם
מכל הפיתוחים הקיימים כיום לטיפול בחולי סרטן, זה אולי אחד הרעיונות המוזרים יותר. אבל במחשבה מעמיקה זה דווקא נשמע הגיוני: אם תאי זרע מסוגלים להחדיר חומר גנטי לביציות, למה שלא נרתום אותם להחדרת תרופות כימותרפיות לתאי סרטן?
טיפולים כימותרפיים נגד גידולים סרטניים כרוכים בבעיות רבות. החומרים שנועדו להשמיד את תאי הסרטן פוגעים גם באיברים אחרים, מתקשים להגיע לעומק רקמת המטרה והריכוז היעיל שלהם יורד עקב דילול החומר בנוזלי הגוף. כל אלה מפחיתים את יעילות הטיפול וגורמים לתופעות לוואי קשות.
חוקרים מנסים היום למצוא דרכים ישירות יותר להעביר את התרופה הכימותרפית ישירות לגידול בלי שתעבור קודם ברקמות בריאות ותהרוס אותן. משתמשים לשם כך בתאי גזע מהונדסים, בננו-חלקיקים ואפילו בחיידקים, וכעת מציעים חוקרים גם פתרון יצירתי במיוחד: תאי זרע.
מעבר ליכולתם הטבעית לשחות במערכת הרבייה הנשית, לזרעונים יש יכולת יוצאת דופן ללכוד תרופות על בסיס שומני ולאגור אותן בתוכם. היכולת הזאת מאפשרת לזרע להגן על התרופה ממערכת החיסון, למנוע מאנזימים לפרק אותה ולמסור אותה ליעדה בלי שתדולל בנוזלי הגוף.
צוות מחקר מגרמניה בראשות אוליבר שמידט (Schmidt) ביקש לבדוק אם תאי זרע יכולים למסור תרופות כימותרפיות לתאי סרטן במערכת הרבייה הנקבית. ראשית בחנו את היכולת של תאי זרע לקלוט תרופה כימותרפית בשם Doxorubicin hydrochloride, או בקיצור DOX-Hcl, שיוצרת בין השאר הארה פלואורסצנטית.
כשהניחו את תאי הזרע והתרופה בצלחת מעבדה ראו החוקרים לאחר זמן מה סימון פלואורסצנטי אדום בתוך התאים, מה שהעיד שהתרופה נכנסה פנימה ונשארה בתוך התא. מנגנון הכניסה של החומר אינו ברור עדיין.
כדי לבדוק איך התרופה משפיעה על תאי הזרע, השוו החוקרים בין התאים המטופלים לתאים רגילים. נמצא שגם אחרי 36 שעות שתי הקבוצות התנהגו בצורה דומה ויכולת התנועה של התאים שהכילו את התרופה לא נפגעה. ההצלחה מוסברת בכך שהתרופה DOX-Hcl מפריעה לתהליכי ייצור החלבונים בתאים הסרטניים, אך תאי זרע בוגרים סיימו כבר את רוב תהליכי הסינתזה שלהם ולכן התרופה אינה מזיקה להם. התכונה הזו מעניקה לזרעונים יתרון נוסף, כיוון שהם לא רק מגינים על התרופה מהסביבה החיצונית אלא גם לא מעכלים אותה בעצמם.
כשהדגירו את תאי הזרע הטעונים בצלחת מעבדה עם תאי סרטן צוואר הרחם, הם הצליחו להרוג יותר תאי גידול לעומת טיפול בתאי זרע לא טעונים או אפילו לעומת התרופה הכימותרפית לבדה, בלי תאי זרע. כעת נותר לחוקרים למצוא דרך לכוון את הזרעונים הטעונים ליעדם, שכן בתוך הגוף הם יצטרכו להתמודד עם מכשולים רבים, רקמות ונוזלי גוף.
תופסים ראש
אבל איך אפשר לשלוט בתנועה של תא זרע קטן, שלא לדבר על מיליונים מהם? הפתרון הגיע בצורה של "קסדה" ננו-מולקולרית בעלת זרועות שהתאים "חובשים". ההתקנים דמויי הקסדות יוצרו במדפסת תלת-ממד. כשתא זרע נכנס לתוך הקסדה הוא ננעל בה וסוחב אותה איתו. הקסדות צופו בשכבה של ברזל וטיטניום, כך שהחוקרים יכולים לכוון את הזרעונים שחובשים אותן ליעדם, באמצעות שדה מגנטי. ברגע שהוא מגיע לגוש של תאי הגידול, זרועות הקסדה מתעקלות ומאפשרות לזרע לצאת, לחדור לתוך תא הגידול ולשחרר לתוכו את תוכנו הרעיל.
במהלך הניסוי הצליחו הזרעים לעבור מרחק של עד 144 ס"מ, במהירות ממוצעת של 50 מיקרומטר לשנייה (0.05 מילימטר). למרות ההצלחה הראשונית, כמות הכימותרפיה שכל תא זרע יכול לשאת כרגע, וריכוז של התרופה סביב תאי הגידול, אינם מספיקים כדי לחסל את הגידול הסרטני. עם זאת, החוקרים מקווים לשפר בהמשך את המערכת ולאחר מכן לנסות אותה גם בתוך סביבה ביולוגית חיה.
צפו בסרטון של New Scientist על המחקר (באנגלית):
