צעד נוסף למיגור מחלת הסרטן? חוקרים באוניברסיטת בן-גוריון גילו את המנגנון שמאפשר לתאים סרטניים לשרוד למרות מחסור בגלוקוז שדרוש לקיומם. גילוי זה עשוי לפרוץ בעתיד דרך נוספת לטיפול בגידולים סרטניים שונים. הממצאים המעניינים פורסמו בימים האחרונים בכתב העת Nature communications. צפו בהסבר קצר על המחקר ועל הממצאים:
פרופ' ברק רוטבלט מספר על המחקר שלו
"יצורים חיים ניזונים מסוכר על מנת להתקיים", מסביר פרופ' ברק רוטבלט, מעורכי המחקר, מרצה מהמחלקה למדעי החיים והמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN) באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. "זה נכון גם לגבי בני אדם, אך גם לגבי חיות אחרות, צמחים ואפילו חיידקים: כשיש לנו הרבה אנרגיה אנחנו מייצרים שומן, וכשיש לנו מעט אנחנו שורפים אותו. זה מנגנון מאוד בסיסי של הטבע שהתפתח מאוד מוקדם באבולוציה, זאת כדי שיצורים חיים יוכלו לשמור על משק אנרגיה תקין. כשרמות הסוכר בתא יורדות מתחת לרף המאפשר קיום תקין שלו, זהו מצב הנקרא 'הרעבת גלוקוז'".
2 צפייה בגלריה
תמונות תאים של סרטן המוח. מימין: תאים שהושתק בהם הגן המקודד ל-4EBP שלא הצליחו להצמיח גידול, משמאל: תאי הביקורת שמזהים בהם גידול
(צילום: ד"ר טל לוי)
גם תאים סרטניים אוהבים סוכר. בתכונה הזו משתמשים באחת הדרכים הנפוצות לאבחון גרורות סרטניות באמצעות סריקת PET CT, כשבמהלכה מוזרק סוכר רדיואקטיבי לחולה. בגלל שגידולים סרטניים ניזונים מסוכר, הסוכר הרדיואקטיבי מצטבר בגידול ומאפשר לזהות אותו בבדיקת ההדמיה.
פרופ' ברק רוטבלט: "נשאלת השאלה - כיצד תאים סרטניים מתגברים על החוסר בסוכר ומצליחים לשרוד ולשגשג? אם היינו יודעים מה המנגנון שמאפשר שרידות בהרעבה לסוכר, היינו יכולים לתקוף אותו בעזרת תרופות ולפגוע בתאים סרטניים מורעבים והרבה פחות בתאי הרקמה הבריאה"
עם זאת, אחת התופעות היותר מעניינות בהקשר זה היא שכשמודדים את רמות הסוכר בגידול סרטני לעומת רקמה בריאה, רמות הסוכר בגידול הן נמוכות יותר. "הסיבה לכך נובעת מכך שזרימת הדם לגידול היא פחות טובה מאשר לרקמה נורמלית, בגלל שהגידול מצמיח כלי דם, אך הם לא תקינים ודולפים. הסיבה השנייה היא שבגלל שתאים סרטניים כל-כך אוהבים סוכר, הם שורפים כל מולקולה שהם מצליחים לתפוס".
פרופ' ברק רוטבלטצילום: דני מכליסנשאלת השאלה - כיצד תאים סרטניים מתגברים על החוסר בסוכר ומצליחים לשרוד ולשגשג? "שאלה זו עניינה אותנו. הנחנו שאם היינו יודעים מה המנגנון שמאפשר שרידות בהרעבה לסוכר, היינו יכולים לתקוף אותו בעזרת תרופות ולפגוע בתאים סרטניים מורעבים והרבה פחות בתאי הרקמה הבריאה שלא חסר להם סוכר", אומר פרופ' רוטבלט.
מתוך תובנה זו נבנתה קבוצת המחקר, בשיתוף ד"ר גבריאל לפרייביר, מאוניברסיטת דיסלדורף בגרמניה. צוות החוקרים מצא כי תאים סרטניים מגבירים מנגנון נפוץ ביונקים ואפילו בשמרים, המאפשר התגברות על הרעבה לסוכר.
פרופ' רוטבלט מסביר: "גילינו שחלבון בשם 4EBP מווסת את הקצב שבו התא מייצר שומן בהתאם למצב האנרגטי שלו. כשהסתכלנו על דאטה קלינית, ראינו שהחלבון הזה מיוצר ביתר שאת בתאים סרטניים לעומת רקמה נורמלית. ביצענו מניפולציה גנטית – שיבשנו את הגן הספציפי שגורם להיפוך המטבולי בזמן הרעבה לסוכר, יצרנו תאים ממקור אנושי, עכברי ושמרי שיש להם מעט 4EBP, וגילינו שהם לא שורדים הרעבה לסוכר. ולא רק – גילינו שכשהתאים האלה מושתלים בעכברים, בנוסף לכך שהם לא שורדים הרעבה לסוכר, הם גם פגומים ביכולת שלהם לייצר גידולים.
"ראינו שאם אנחנו לוקחים תאים ומשבשים להם את המנגנון הזה, בתנאים נורמליים הם אמנם חיים בטוב, אך אם אנחנו מרעיבים אותם הם ממשיכים לייצר שומן למרות שהם אמורים להפסיק לייצר אותו. הבעיה היא שייצור שומן צורך הרבה אנטיאוקסידנטים. העובדה שהם ממשיכים לייצר שומן בתנאים של הרעבה גורם לכך שהם צורכים אנטיאוקסידנטים ואז למעשה הם שורפים את עצמם".
גילוי זה מעניין במיוחד בהקשר של גידולי מוח, היות שנוזל המוח מכיל מעט מאוד גלוקוז, ועל כן תאים סרטניים במוח צריכים להיות מצוידים במנגנונים שמאפשרים להם להתמודד עם הרעבה לסוכר. כשבדקנו דאטה קלינית של גידולי מוח, גילינו שהגן שמקודד ל-4EBP פעיל מאוד בגידולים אלו", מסביר פרופ' רוטבלט. "לקחנו תאים שהופקו מגידולי מוח, השתקנו את הגן והשתלנו את התאים המושתקים במוחות של עכברים. השרידות של העכברים שהושתלו במוחם תאי ביקורת הייתה פחותה משמעותית מאלו שהושתלו במוחם התאים של ה-4EBP המושתק, מה שמלמד שהגן הוא שתורם לאגרסיביות של הגידול".
מה זה יאפשר בעתיד?
פרופ' רוטבלט: "מבחינה קלינית זו יכולה להיות דרך טובה לפתח תרופה לסרטן. יחד עם BGN Technologies חברת מסחור הטכנולוגיות של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב ובתמיכת והמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN), אנו שוקדים כעת על פיתוח מולקולה שתפגע בחלבון 4EBP כטיפול עתידי לסרטן שיש בו הרעבה לסוכר ובמיוחד לסרטן המוח".
