לעקור את הסרטן מהגזע

בעשרות השנים האחרונות רשם מדע הרפואה הישגים נאים במלחמה בסרטן, והצליח להוריד את אחוזי התמותה ממחלות אלו בעזרת תרופות יעילות יותר ואבחון מוקדם. עם זאת, גם כאשר הטיפול מצליח והחולה נמצא בהפוגה, כלומר לא מראה כל סימנים של המחלה בגופו, יש תמיד סכנה שהסרטן יחזור. אנו עדיין לא מבינים לחלוטין את המנגנון המאפשר את ההישנות (relapse) של המחלה, וחוסר ההבנה פוגע ביכולתנו לצפות אותה ולהתגונן מפניה.

כדי לחקור את מנגנון ההישנות של הסרטן, ד"ר לירן שלוש ממכון ויצמן למדע וחוקרים מקנדה הישוו בין תאים סרטניים שנלקחו מ-11 חולים בזמן האבחנה הראשונית לתאים שנלקחו מהם בהישנות המחלה לאחר הפוגה. גידול סרטני מורכב מסוגי תאים רבים ושונים, והמטרה העיקרית של המחקר הייתה לבדוק אילו סוגי תאים מצליחים לשרוד את הטיפול הראשוני, וכך גורמים לחזרת המחלה.

הסרטן שהם חקרו הוא לוקמיה מיאלואידית חריפה (AML), סוג של סרטן דם. מקורם של תאי הדם בתאי גזע של מערכת הדם. התאים האלה מתחלקים ויוצרים תאים נוספים, שמתמיינים והופכים בהדרגה לתאי דם בוגרים, הכוללים תאי דם אדומים ותאים של מערכת החיסון (תאים לבנים). ברקמות היררכיות כמו זו, התאים הסרטניים הראשוניים הם פעמים רבות תאי הגזע עצמם, המסוגלים להתחלק בקלות רבה יותר.

התאים שנוצרים מחלוקות אלו עשויים להתמיין ולהפוך לסוג אחר של תאים. כך נוצר גידול שמכיל בתוכו תת-אוכלוסיות שונות של תאים, קצתם לא ממוינים (תאי גזע), קצתם ממוינים חלקית, ואחרים ממוינים לסוגים שונים של תאי דם בוגרים. זה המצב גם בסרטן המעי וככל הנראה גם סרטן השד, בעוד שברקמות אחרות, שבהן אין תאי גזע ואין היררכיה כזו, גם אין מצבי התמיינות שונים של תאי הסרטן.

חדר מיון

בסרטן הדם, תאי הסרטן שעברו התמיינות מתחלקים גם הם, ופעמים רבות אף מתחלקים מהר יותר מתאי הגזע הלא ממוינים. היכולת הזו להתחלק תלויה מאוד בתנאי הסביבה. כאשר מוציאים אותם מהגוף ומכניסים אותם לסביבה שונה, למשל, מזריקים אותם לדם של עכבר, הם אינם מסתגלים ולא מצליחים להמשיך לחיות ולהתחלק. תאי הגזע, לעומת זאת, מצליחים לשגשג גם בסביבה החדשה.

עובדה זו מאפשרת לחוקרים לבודד תאי גזע סרטניים באמצעות הזרקה של תאים סרטניים רבים לעכברים. גם אם תאי הגזע נדירים מאוד – ואצל חולים רבים הם רק שניים מתוך כל מיליון תאים סרטניים – הם היחידים שישרדו ויתחלקו בגוף העכבר, וכך אפשר לבודד ולבדוק אותם.

בשיטה זו בודדו החוקרים את תאי הגזע מבין התאים הסרטניים שאספו מהחולים הן במחלה הראשונה, הן בהופעת החוזרת. הם בדקו את המוטציות בגנים בתאים האלה, כלומר את השינויים בגנים שלהם. כמו כן, הם בחנו את המוטציות המאפיינות את האוכלוסיות אחרות של התאים הסרטניים, בזמן האבחנה ובזמן ההישנות. באמצעות השוואה בין המוטציות בתאים של אותו חולה לפני ואחרי ההפוגה, הם יכלו לקבוע איזו אוכלוסיית תאים של הגידול המקורי הייתה אחראית להישנות.

סימנים מוקדמים

כבר בזמן האבחנה הראשונית אפשר לנבא אילו תאים יהיו אחראים להישנות הסרטן. לירן שלוש | צילום באדיבותו

החוקרים גילו בקבוצת הנבדקים הקטנה שלהם שתי תת-קבוצות נפרדות. באחת מהן, רוב תאי הגידול המקורי היו תאים שהתמיינו לחלוטין, ומיעוטם הקטן היה תאי גזע. לאחר ההפוגה, רוב התאים הסרטניים היו דווקא אותם תאי גזע שהיו כה נדירים קודם לכן: הם אלה ששרדו את הטיפול הכימותרפי ולאחר מכן שבו להתחלק במהירות בלתי נשלטת.

בקבוצה השנייה רוב התאים הסרטניים בגידול המקורי היו תאים שהחלו תהליך של התמיינות, אך לא סיימו אותו, ונשארו במצב "חצי ממוין". בקבוצה זו, סוג מסוים של אותם תאים שכבר החלו להתמיין, ולא תאי גזע, היו אלה ששרדו וגרמו להישנות המחלה. התאים האלה היו נפוצים למדי כבר במחלה הראשונית, בערך אחד מתוך כל 50 תאי סרטן, ולא ברור מדוע דווקא הם הצליחו לשרוד את הטיפול.  

אז עכשיו אנחנו יודעים שההישנות נגרמת על ידי סוגי תאים מסוימים, ושבחולים שונים אלו עשויים להיות סוגים שונים. כיצד מידע זה עוזר לנו לטפל בחולי הסרטן?

"לפי המאפיינים של תאי הסרטן כבר בזמן האבחנה הראשונית, אפשר לנבא אילו תאים יהיו אחראים להישנות", אמר שלוש לאתר מכון דוידסון. "כך אפשר יהיה לנסות ולתקוף את התאים הללו ישירות, בתקווה להפחית את הסיכון להישנות המחלה".

בנוסף, אם נדע אילו תאים לחפש, נוכל אולי לזהות את חזרת המחלה מוקדם יותר, וכך לעצור אותה עוד בתחילתה. שלוש מוביל כיום מחקר גדול יותר, ובו מתנהל מעקב קבוע אחר כ-120 חולים ב-AML  שעברו בהצלחה טיפול ראשון, ומנסים לאתר אצלם תאים המעידים על הישנות המחלה.

בסופו של דבר, המטרה היא להבין מה מייחד את אותן קבוצות תאים, וכיצד הן מסוגלות לשרוד את הטיפול המיועד להרוג אותן, ולגרום מאוחר יותר להישנות. כאשר נצליח להבין מה מקנה להן את העמידות הזו, יהיה לנו סיכוי טוב יותר להילחם בה – ולהביא לרפואה שלמה מהמחלה.