בשנת 2021, מחקר בראשות ראיין פלין, MD, PhD, והמנטור שלו, חתן פרס נובל קרולין ברטוצי, PhD, פתח פרק חדש בביולוגיה, ואפיין סוג חדש של שחקן על פני התא: Glycornas. הרחבת תגלית זו לאחרונה ב תָאפלין ועמיתיו הראו כי גליקורנו יוצרים אשכולות מאורגנים מאוד עם חלבונים המחייבים RNA על פני התא. נראה כי אשכולות אלה מווסתים את התקשורת בין תאים לסביבתם.
כעת, מדווחים טבע ביוטכנולוגיההצוות של פלין בתוכנית תאי הגזע בבית החולים לילדים בבוסטון ובמרכז סרטן והפרעות הדם של דנה-פרבר/בוסטון מדגים יישום ראשון של ביולוגיה חדשה זו: לחימה בסרטן.
עם משתפי פעולה במכון תאי הגזע של קיימברידג '(בריטניה), בהובלתו של קונסטנטינוס צלפיס, PhD ומריה אלפרתיו, PhD, הם מראים כי חלבון אחד המחייב RNA על פני התא, NPM1, יכול להיות יעד עוצמתי, סלקטיבי לטיפול בלוקמיה מיאלואידית חריפה (AML), כמו כן גם גידולים.
מיקוד לחלבון NPM1
AML, סרטן דם מתקדם במהירות, היה קשה למקד לטיפול מכיוון שרבים ממסלולי הנהיגה שלו חיוניים גם לתאים שאינם סרטניים, כולל תאי גזע בדם. "המחלה עשויה להיות לא רגישה לתרופות קיימות, או שחולים עשויים להיות שבריריים מכדי להשיג טיפולים קלאסיים, מכיוון שהרעילות גבוהה מדי", אומר פלין.
הוא ועמיתיו האפסו את NPM1 מכיוון שמוטציות ב NPM1 הגנים היו מעורבים מאוד ב- AML למבוגרים – הנוסעים בכ- 60 אחוז מהמקרים שלא יוחסו לחריגות כרומוזומליות. בעוד ש- NPM1 נמצא בדרך כלל בתוך התא, פלין, צלפיס ועמיתיו הראו כי בתאי AML ממאירים הוא מוצג על פני השטח.
כמות ה- NPM1 של פני התא הייתה גבוהה מעשרה פי עשרה בתאים לויקמיים בהשוואה לתאים בריאים. זה התבטא מאוד בתאים כמעט מכל מטופל בו הסתכלנו. היה יותר מ -100 הבדל בין תאי גזע דם סרטניים ובריאים; לתאי גזע דם רגילים אין כמעט NPM1 על פני השטח שלהם. "
ראיין פלין, MD, PhD
מכיוון שמדובר בסמן שטח, NPM1 ניתן לגילוי בקלות בשיטות פשוטות ויכול לספק דרך לפקח על חולים. אבל היופי האמיתי של NPM1 שנמצא על פני התא הוא שניתן למקד אותו בקלות עם חומרים בשימוש נרחב כמו נוגדנים.
באמצעות נוגדן מונוקלונאלי שממוקד ל- NPM1, החוקרים ראו פעילות אנטי-גידולית חזקה במודלים של in vivo מרובים של AML, ואילו תאי דם לא סרטניים ותאי גזע נחסכו. בארבעה דגמי עכברים נפרדים של לוקמיה, הנוגדנים נטרלו את AML והישרדות ממושכת, ללא רעילות לכאורה.
באופן מרגש ביותר, הנוגדנים התכוונו למעשה לתאי גזע לויקמיים בדגימות מח עצם ובמודלים של עכברים. "זה קריטי, מכיוון שקומץ תאי גזע לוקמיה יכולים לחדש את הסרטן גם אם נראה שהוא מיגור", אומר פלין.
מה עם סוגי סרטן אחרים?
היתרונות הפוטנציאליים של מיקוד NPM1 עשויים להתרחב לסוגי סרטן אחרים. הצוות בדק 47 דגמי גידול מוצקים אנושיים ועכבר ומצא שלרובם יש NPM1 משטח תאים בדרגות שונות. ניסויים בעכברים העלו כי נוגדנים מונוקלונליים המכוונים למקדמה של NPM1 על פני תאים עשויים להיות יעילים כנגד גידולים מוצקים מסוימים, כולל סרטן הערמונית וסרטן המעי הגס.
"מציאת יעדים משטח תאים הספציפיים לממאירות, אך נחסך ברקמות בריאות הייתה מטרה מבוקשת ארוכה לאימונו-אונקולוגיה", אומר בנסון ג'ורג ', ד"ר, במעבדת פלין, שהיה סופר ראשוני על העיתון החדש עם אלפתיו. "לסרטן רבים חסרים ידיות מולקולריות ידועות שניתן למנף בבטחה כדי לאותת על מערכת החיסון לתקוף. דוגמה נהדרת לכך היא סרטן המעי הגס, שיש לו שכיחות עולה."
"פיתוח טיפולי סרטן חדשים תלוי במידה רבה בגילוי הביולוגיה של סרטן חדש", אומר קונסטנטינוס צלפיס, משתף פעולה במכון תאי הגזע של קיימברידג '(בריטניה). "אני שמח מאוד שהעבודה השיתופית שלנו הובילה לגילוי של גישה ביוטכנולוגית מבטיחה למיקוד לסרטן של צורך רפואי לא ממומש. המטרה שלנו היא להבין טוב יותר ולזרז את התרגום של אנטיגנים חדשים אלה לטיפולים יעילים חדשים."
בעבודה עתידית הצוות מתכנן לחקור מַדוּעַ התאים מביאים את NPM1 לפני השטח, וכדי לחקור אם אשכולות של חלבונים גליקורנה וחלבונים מחייבים RNA מכילים מולקולות אחרות הניתנות למטרות הרלוונטיות לסרטן.
"אנו משערים כי הבאת NPM1 למשטח התא מועילה איכשהו לגידול", אומר פלין. "זו באמת מעמד חדש של אנטיגנים גידולים."
