לבלום את הסרטן

תאים סרטניים נבדלים מתאים נורמליים, בין היתר, בתהליכי החלוקה וההתרבות שלהם. כאשר תא נורמלי מקבל איתות חיצוני הפוקד עליו להתחלק ולהתרבות, הוא מציית לפקודה, תוך הפעלה של "מערכת בלמים" יעילה, אשר מגבילה את תהליך ההתרבות ולאחר מספר מחזורי התחלקות, מחזירה את התא למצב מנוחה. בדרך זו מגן הגוף על עצמו מהתחלקות בלתי-מבוקרת של תאים. בתא הסרטני, לעומת זאת, נפגעת מערכת הבלמים, דבר שגורם להתרבות בלתי-מבוקרת של התא, ולהיווצרות גידול סרטני. מדעני מכון ויצמן חקרו את "מערכת הבלמים" וגילו כמה מהגנים המפעילים אותה.

בשלב הראשון ביקשו המדענים למפות את מערכת הגנים המופעלת בתא נורמלי, בתגובה לקבלת פקודה המורה לו להתחלק. האיתות מגיע אל התאים מבחוץ, באמצעות הורמון מסוים, הקרוי "גורם גדילה", אשר מפעיל שרשרת אירועים בתוך התא. כתוצאה מכך, התא מייצר חלבונים מסוימים, על-פי רצף הדי-אן-אי של הגן המקדד אותם. בשנים האחרונות התברר כי הורמון זה מעורב בהתפתחות סוגים שונים של סרטן, אך במחקר הנוכחי המדענים ביקשו לדעת אילו גנים, בדיוק, אחראיים להפעלת מערכת הבלמים של התא. כדי למצוא תשובה לשאלה זו, נדרשו המדענים לסרוק כמות עצומה של גנים, לאסוף נתונים כמותיים מדויקים אודות פעילותם, ולזהות את דפוסי הפעילות שלהם.

שיתוף פעולה מדעי

כדי להתמודד עם משימה רחבת היקף זו, שיתפו פעולה מדענים מתחומי מחקר שונים: פרופ' יוסף ירדן מהמחלקה לבקרה ביולוגית, פרופ' איתן דומאני מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות, פרופ' אורי אלון מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, וד"ר ערן סגל מהמחלקה למתמטיקה שימושית ומדעי המחשב, כולם ממכון ויצמן למדע. יחד אתם עבדו פרופ' גדעון רכבי מהמרכז הרפואי על-שם שיבא בתל-השומר, וחוקרים במרכז אנדרסון לחקר הסרטן ביוסטון, טקסס.

השימוש בשיטות מחקר מתחום הפיסיקה, המתמטיקה ומדעי המחשב לצורך ארגון וניתוח מידע ביולוגי, הולך וצובר תאוצה בשנים האחרונות, בעיקר במחקרים מעין זה, בהם מתמודדים המדענים עם כמויות עצומות של מידע. מדעני מכון ויצמן היו מהראשונים להכיר בחשיבותה של פריצת הגבולות בין התחומים המדעיים המסורתיים, ומכון ויצמן למדע הוא מהמובילים במחקר רב-תחומי מסוג זה.

מה הפרופיל הגנטי שלך?

בבדיקות שבוצעו בחולות בסרטן השחלות, גילו המדענים כי קיים מתאם בין חוסר פעילות, או רמת פעילות נמוכה, של הגנים המכבים שגילו, לבין תוחלת חיים נמוכה של החולות. רמת פעילות נמוכה של הגנים האלה נמצאה קשורה למדדים קליניים נוספים לחומרת המחלה. ממצאים אלה יכולים להוביל לפיתוחו של פרופיל גנטי אישי, המתאר את רמת הפעילות של הגנים השונים שעוצרים את תהליכי הגדילה והחלוקה של התא, בגופו של כל חולה.

פרופיל גנטי אישי כזה יגדיר במדויק את השיבוש שגרם למחלת הסרטן, ובכך יאפשר התאמת טיפול ממוקד ויעיל על-פי המאפיינים הגנטיים של כל חולה. הפרופיל הגנטי יסייע גם בחיזוי מידת האלימות של הגידול הסרטני. זיהוי הגורמים שמפריעים לגנים המכבים לפעול כראוי, כמו, למשל, מוטציות גנטיות, ופיתוח שיטות להפעלה תקינה של הגנים הללו, יוכלו אולי, בעתיד, לסייע בפיתוח דרכים למניעת חלוקה בלתי-מבוקרת של תאים, ולבלימת התהליך הסרטני.