מחקר: חיידקים החיים בתוך תאים ממאירים עשויים לסייע למערכת החיסונית להילחם בסרטן

הדור החדש של הטיפולים בסרטן עשוי לקבל חיזוק מכיוון מפתיע: חיידקים החיים בתוך תאים ממאירים. במחקר חדש המתפרסם היום בכתב-העת המדעי Nature, גילו מדעני מכון ויצמן למדע ושותפיהם למחקר כי אפשר לגייס חיידקים אלה כדי לשפר את יעילות הטיפולים המתבססים על גיוס המערכת החיסונית שלנו נגד הסרטן. הממצאים החדשים עשויים גם לשפוך אור על האופן שבו חיידקי המעיים משפיעים על סיכויי ההצלחה של טיפולים אימונותרפיים אלה.

מהפכת האימונותרפיה של העשור האחרון הגדילה באופן דרמטי את שיעורי ההחלמה מכמה סוגי סרטן, ובמיוחד מסרטן העור מסוג מלנומה. עם זאת, כ-60% מחולי המלנומה אינם מגיבים לאימונותרפיה. מעבדתה של פרופ' ירדנה סמואלס במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא חוקרת "תמרורי אזהרה" מולקולריים – מקטעי חלבון קצרים (פפטידים) אשר מוצגים על פני השטח של התאים הסרטניים. תמרורי אזהרה אלה מסמנים את תאי הסרטן כזרים לגוף – ולכן עשויים להגדיל את יכולתה של המערכת החיסונית לזהות אותם – וכך להגביר את יעילות הטיפולים האימונותרפיים. במחקר החדש, הרחיבו פרופ' סמואלס ועמיתיה את החיפוש אחר תמרורי אזהרה חדשים גם למקטעי חלבון של חיידקים החיים בתוך תאי הגידול.

בעזרת שיטות מחקר שפיתח ד"ר רביד שטראוסמן – עמיתה של פרופ' סמואלס למחלקה ומחלוצי חקר החיידקים המתארחים בתאי סרטן – בחן צוות המחקר בהובלת ד"ר שלי קלאורה ועדי נגלר דגימות מ-17 גרורות מלנומה שהוצאו מתשעה חולים שונים. המדענים מיפו את הפרופיל הגנומי של החיידקים הנמצאים בגידולים אלה ואיתרו את כל הפפטידים שהמערכת החיסונית שלנו עשויה לזהות. המחקר נעשה בשיתוף פעולה עם ד"ר ג'ניפר ורגו ממרכז מ' ד' אנדרסון לסרטן באוניברסיטת טקסס שביוסטון; פרופ' סקוט פטרסון מהמכון הרפואי SBP שבלה הויה, קליפורניה; פרופ' איתן רופין מהמכון הלאומי לסרטן של ארה"ב; פרופ' אריה אדמון מהטכניון, ומדענים נוספים בארץ ובחו"ל.

ניתוח של הנתונים חשף על פני שטח של תאי המלנומה כמעט 300 פפטידים מ-41 זנים שונים של חיידקים. רבים מהפפטידים שהתגלו הופיעו בגרורות שונות באותו החולה או בדגימות של חולים שונים. מחקרים עתידיים יאפשרו לקבוע אם מבין הפפטידים שזוהו, ישנם כאלה שעשויים להגביר את התגובה החיסונית יותר מאחרים, ובכך לאפשר לרופאים לחזות את סיכויי ההצלחה של טיפולים אימונותרפיים, וכן להציע לחולים שזוהו אצלם פפטידים אלה, טיפולים מותאמים אישית.

"לא ברור מדוע תאי הסרטן 'בוחרים' להציג את תמרורי האזהרה שמקורם בחיידקים, פעולה ספק התאבדותית, שעשויה לאפשר למערכת החיסונית לזהותם ולהשמידם, אך תהיה זו טעות שלא לנצל את ה'שגיאות' של הסרטן לשיפור האימונותרפיה", אומרת ד"ר קלאורה. וכך בדיוק עשו החוקרים: הם גידלו בכלי מעבדה תאי T של חולי מלנומה ביחד עם פפטידים חיידקיים שמקורם בתאי הגידול של אותם החולים – והראו כי תאי T עברו הפעלה המכוונת נגד פפטידים אלה.

"בנוסף, חלק מהפפטידים שזיהינו שייכים לזנים ידועים של חיידקי מעיים. ממצאים אלה שופכים אור על השפעת חיידקי המעיים על סיכויי ההצלחה של טיפולים אימונותרפיים – קשר שהתגלה במחקרים קודמים", אומרת נגלר.

"הממצאים שלנו מראים כי הפפטידים החיידקיים המוצגים על גבי תאי הגידול יכולים לשמש מטרות לטיפול אימונותרפי", מסכמת פרופ' סמואלס. "אפשר לנצל אותם כדי לעזור לתאי T לזהות את הגידול בצורה מדויקת יותר, כך שיוכלו לפעול ביעילות רבה יותר נגד הסרטן. את הגישה הזאת אפשר יהיה ליישם בעתיד בשילוב עם תרופות אימונותרפיות קיימות".

במחקר השתתפו גם ד"ר דבורה נוימן, ד"ר מיכל אלון, חיה ברבולין, ד"ר רונן לוי, סופיה טרביז, ד"ר ליאור גלר, פולינה גרינברג, גל יגל, ד"ר אביה פרי וליאור רויטמן מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא; יובל בוסי, ד"ר עדינה ויינברגר, מאיה לוטן-פומפן ופרופ' ערן סגל מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית והמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא; ד"ר רון רוטקופף ועפרה גולני מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים; ד"ר טלי דדוש וד"ר סמדר לוין-זידמן מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי; ד"ר גרולד פוקס מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות, וד"ר רעיה עילם מהמחלקה למשאבים וטרינריים.