טיפול לא פולשני נסיוני מנסה למנוע התפשטות של גרורות סרטניות בגוף באמצעות קרני לייזר, שמאתרות את התאים הממאירים בדם ומחסלות אותם
צוות מדענים מאוניברסיטת ארקנסו פיתח לייזר שיכול לאתר תאים סרטניים בדם ולהרוג אותם. החוקרים, שפעלו בשיתוף עם עמיתים מרוסיה ומגרמניה, השתמשו בטכנולוגיה מתקדמת כדי לזהות תאי סרטן שנודדים בדם ועלולים ליצור גרורות באיברים נוספים. הממצאים התפרסמו בכתב העת Science Translational Medicine.
בסוגי סרטן רבים, חומרת המחלה עולה מאוד כשחלק מתאי הגידול ניתקים ממנו ונעים בדם כדי להשתקע באיברים אחרים וליצור בהם גידולים חדשים המכונים גרורות. בסרטן העור מלנומה, לדוגמה, מרגע שנוצרות גרורות רק כ-20 אחוזים מהחולים שורדים יותר מחמש שנים. לעומת זאת, אם הטיפול החל לפני שנוצרו גרורות, שיעורי ההישרדות עולים ל-98 אחוז. הפער העצום הזה ממחיש כמה חשוב לפתח שיטות חדשות לגילוי מוקדם של מלנומה ולאתר תאי סרטן נודדים בדם, כדי להפחית את הסכנה ליצירת גרורות קטלניות.
השיטה שפיתחו כעת החוקרים מארקנסו ועמיתיהם מכונה "ציטומטריה של זרימה פוטו-אקוסטית" (PAFC). היא מצליחה לאתר תא סרטן יחיד בתוך ליטר אחד של דם, והרגישות שלה גבוהה פי אלף מהשיטות הקיימות כיום בשוק, שיכולת האיתור שלהן מסתכמת בגילוי של 10-1 תאי סרטן במיליליטר אחד של דם בלבד.
התפתחות הגרורות מקטינה מאוד את סיכויי ההישרדות של החולים. תאי מלנומה | צילום: Shutterstock
רואים את הקולות
השיטה החדשה אינה חודרנית ומסוגלת לאתר ברגישות גבוהה תאי סרטן בדם. במהלך הטיפול מצמידים את מכשיר הלייזר לחלק העליון של כף היד של המטופל, צמוד לכלי דם שנמצא קרוב לעור. אור הלייזר פוגע במולקולות סופגות אור הנמצאות בתאי הדם, כמו החלבון הֶמוֹגְלוֹבִּין שקיים בתאי דם אדומים, או הצִבען מֶלָנִין הקיים בתאי מלנומה שעלולים להגיע לדם. כשהלייזר פוגע בחלבונים הללו הוא גורם להם לרטוט, והרטט הזה יוצר תנודות ברקמה – כלומר גלי קול. הגלים הללו מוחזרים מהרקמה ונקלטים במכשיר, שמעבד אותם למידע. התהליך הזה נקרא האפקט הפוטו-אקוסטי, שכן גלי האור פותחים בו תהליך שמסתיים ביצירת גלי קול.
מאחר שבתאי דם אדומים יש ריכוז גבוה של המוגלובין ובתאי מלנומה יש ריכוז גבוה של מלנין, יש הבדל גדול בין דפוסי ההחזר של גלי הקול מכל סוג של תא. כך המכשיר מסוגל להבחין בין תא דם אדום, תא סרטן חופשי, תא סרטן שנצמד לתא דם אדום ואפילו צברים של תאי סרטן ותאי דם אדומים ביחד.
התוצאות הראו כי בעוד שבדמם של המתנדבים הבריאים היו מעט מאוד תאים החשודים כתאי סרטן, דמם של חולי המלנומה הכיל עשרות תאים ממאירים ואפילו מאות. למתנדבים הבריאים היו בממוצע 0.002 תאי סרטן לכל מיליליטר של דם, ולחולים 0.5 תאי סרטן למיליליטר בממוצע, פי 250.
בכלי הדם של החולים נמצא ריכוז גבוה פי 250 של תאים סרטניים. צינור דם | איור: Shutterstock
לאתר ולחסל
במהלך ניטור התאים בדמם של החולים הבחינו החוקרים שאצל חלקם מספר תאי הסרטן שמתגלים בדם פחת בהדרגה במהלך הבדיקה. הממצא הזה מרמז כי מעבר ליכולת של הלייזר לאתר את תאי הסרטן, הוא מסוגל גם לחסל אותם. אצל אחד החולים, בתום טיפול של שעה בלייזר ירד מספר תאי הסרטן בדם פי 48 לעומת תחילת הטיפול.
החוקרים משערים שהלייזר יוצר בתאים בועות אוויר מיקרוסקופיות, שמזיקות למבנים תוך תאיים ולקרום החיצוני של התא – עד לחיסולו. כדי לבדוק את ההשערה הם לקחו דגימות דם מחולים והעבירו אותן בצינורית זכוכית שאליה כיוונו את הלייזר. כשספרו את תאי הסרטן לפני הטיפול ואחריו, נמצא שחלה ירידה של פי 11-2 במספר התאים הממאירים בדגימה בעקבות הטיפול. בנוסף נמצא שככל שריכוז המלנין בתאי הסרטן גבוה יותר, כך עולה גם רגישותם ללייזר.
לשיטת הטיפול הזאת יש פוטנציאל גדול לשיפור היכולת להגיע לאיתור מוקדם של מלנומה, להאטת התפשטותה בגוף ולמעקב אחרי ההרס הפיזי של תאי המלנומה בדם באמצעות ספירתם בזמן אמת. החוקרים מעריכים שאותה טכנולוגיה תוכל לשמש גם נגד סוגי סרטן אחרים, אך בניגוד למלנומה, כדי לאתר תאי סרטן שלא מכילים מלנין יהיה צריך להזריק לדם לפני הבדיקה חלקיקי זהב מיקרוסקופיים שנקשרים לתאי הסרטן.
יידרש עוד זמן רב לפני שאפשר יהיה לקבל אישור לטיפול כזה בבני אדם, שכן נחוצים עדיין מחקרים קליניים שיוכיחו את יעילותו. החוקרים מקווים כי הטכנולוגיה החדשה תעזור לחולי מלנומה, הן באבחון מוקדם והן בשילוב עם טיפולים אנטי-סרטניים אחרים שנמצאים כיום בשימוש.
