ננו-צוללות נלחמות בתאים הסרטניים

אחד החזונות הגדולים של הננו-טכנולוגיה הוא היכולת לתכנן ולייצר ננו-צוללות שיצודו תאים סרטניים בזרם הדם. צוללות אלו לא יהיו גדולות יותר מתאים אנושיים רגילים, אך הן יתוכנתו באמצעות הנדסה גנטית לביצוע פעולות יוצאות דופן, כאיתור תאים סרטניים וחיסולם.

עד היום הצליחו כבר מדענים במעבדות שונות ליצור ננו-צוללות 'טיפשות' – מעין צנצנות המכילות רעל, שזרימת הדם מובילה אותן לגידול הסרטני, והן מסוגלות להידבק אליו ולהרעיל את התאים.

כעת הצליחו מדענים ליצור זן חדש, משופר ומשוכלל של ננו-צוללות, המבוסס על תאי דם לבנים מהונדסים גנטית. אלו מחפשים באופן אקטיבי את הגידול הסרטני בגוף, מחסלים אותו וגם מודיעים לרופא על מיקומם בכל עת.

כדי להוציא את המשימה אל הפועל, השתמשו המדענים בתאי דם לבנים מסוג T, והחדירו לתוכם גן המסייע להם לזהות את תאי הסרטן. הגן החדש גורם לקולטנים להיווצר על קרום התא, ואלו משמשים כרדארים זעירים המאפשרים לתאים להתמקד בגידול הסרטני.

ננו-צוללות זוהרות

הניסוי נערך על עכברים וכדי לדעת בוודאות שהתאים המהונדסים הגיעו ליעדם, הוסיפו המדענים גן נוסף לננו-צוללות שלהם. גן זה גורם לתאים 'לזהור' כאשר העכברים נסרקים באמצעי דימות המכונה PET– טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים. שיטה זו מאפשרת לצוללות לתקשר עם העולם שמחוץ לגוף.

מיליון תאים הוזרקו לזרם הדם של כל עכבר: מיליון חיילים קטנים שחמושים באנטנות לזיהוי האויב, מגובים ע"י מערכת החיסון ומצוידים במכשיר קשר שמאפשר להם לדווח על מיקומם לחוקרים.

הם התקדמו לריאות ולבלוטות הלימפה, התארגנו והעריכו מחדש את מצבם, ומשם השליכו עצמם לזרם הדם וסרקו את הגוף במרדף אחר תאי הגידול הסרטני.

תוך יומיים-שלושה הם הצליחו לאתר את הגידול, להילחם בו ביעילות רבה ולהקטין את גודלו בכל העכברים שהשתתפו בניסוי. לעכברי הביקורת, לעומת זאת, הוזרקו תאים מהונדסים שלא קיבלו את הגן המצייד אותם בכלים לזהות את הגידול – ואכן אצלם הייתה התפתחות מהירה וקטלנית של הסרטן. כל זאת "בשידור חי" ובזמן אמת ותוך שימוש באמצעי סריקה לא-פולשניים.

בקרוב אצלנו?

מתי נוכל לצפות לטכנולוגיה דומה בבני אדם? ייתכן שעתיד זה אינו רחוק כל-כך. החוקרים מציינים כי ניתן להנדס גנטית את תאיו של חולה סרטן בשיטה דומה ולהזריק אותם בחזרה לגוף כשהם מצוידים בגן שמזהה את תאי הגידול.

אבל לפני שמתחילות החגיגות, כדאי לזכור שעדיין יש מספר גורמים שעלולים להכשיל את הטכנולוגיה החדשה בבני-אדם: ראשית, אנו גדולים בהרבה מעכברים וייתכן שלתאים המהונדסים יידרש זמן רב יותר לאתר את הגידול. האם פרק זמן זה יימשך ימים או אולי אפילו חודשים? את זה נוכל לגלות רק בניסוי הקליני הראשון.

שנית, ההנדסה הגנטית בפני עצמה כרוכה בסיכון. כל התערבות בקוד הגנטי של התאים עלולה, גם אם הסיכוי נמוך, לגרום לאחד ממיליוני התאים המוזרקים לצאת מכלל שליטה, להתחלק בצורה בלתי מבוקרת וליצור גידול חדש בגופו של החולה.

תוצאה זו איננה רצויה אך החשש שתתממש קטן בשנים האחרונות, לאחר שבטיחותה של ההנדסה הגנטית הודגמה במספר ניסויים קליניים בבני-אדם. ידרשו בוודאי עוד מספר שנים טובות עד שהטיפול יגיע לבית החולים, אולם בינתיים משמעויות הניסויים האחרונים פורצות דרך מכל בחינה אפשרית.

בני האדם הצליחו להנדס צוללות זעירות ולשגר אותן לתוך גופם. הן מתקנות את הגוף, מתקשרות איתו ושולחות לנו מסרים על נוכחותן. האם בעתיד נוכל להפעיל צבא "רובוטים" ביולוגי שכזה בדרך קבע בתוך הגוף? התשובות נמצאות בעתיד הננו-טכנולוגי.

רועי צזנה הוא דוקטורנט לננו-טכנולוגיה בטכניון, כותב בלוג ומרצה בנושאי מדע, חברה, הסטוריה ועתידנות.