חוקרים הראו לראשונה שממשק מכריע בחלבון המניע את גידול הסרטן יכול לשמש יעד לטיפולים יעילים יותר.
המחקר הובל על ידי מועצת המדע והטכנולוגיה (STFC) Central Laser Facility (CLF) והשתמש בטכניקות הדמיית לייזר מתקדמות כדי לזהות פרטים מבניים של חלבון שעבר מוטציה המסייעים לו להתחמק מתרופות המכוונות אליו.
הוא מתפרסם (19/03/2024) בכתב העת, תקשורת טבע ומניח את הבסיס למחקר עתידי של טיפולים יעילים יותר לטווח ארוך בסרטן.
קולטן גורם הגדילה האפידרמיס (EGFR) הוא חלבון שיושב על פני התאים ומקבל אותות מולקולריים שאומרים לתא לגדול ולהתחלק. בסוגים מסוימים של סרטן, EGFR שעבר מוטציה מעורר צמיחה בלתי מבוקרת, וכתוצאה מכך נוצרים גידולים.
טיפולי סרטן שונים חוסמים ומעכבים EGFR מוטנטי כדי למנוע היווצרות גידול, אך אלה מוגבלים מכיוון שבסופו של דבר תאים סרטניים מפתחים מוטציות EGFR נוספות שעמידות לטיפול.
עד עכשיו, לא הובנה איך בדיוק מוטציות ה-EGFR העמידות לתרופות אלו מניעות את צמיחת הגידול, מה שמפריע ליכולתנו לפתח טיפולים המכוונים אליהם.
במחקר האחרון הזה, מדענים ב-CLF השיגו תמונות ברזולוציה על של מוטציית EGFR עמידה לתרופות הידועה כתורמת לסרטן ריאות. זה הושג באמצעות טכניקת הדמיית לייזר מתקדמת שפותחה על ידי STFC למטרה זו בשם Fluorophore Localization Imaging with Photobleaching, או FLImP.
ניתוח FLImP חשף פרטים מבניים קטנים כמו שני ננומטר והראה לראשונה ברמת דיוק זו כיצד מולקולות במוטציית EGFR עמידה לתרופות פועלות באינטראקציה.
ניתוח נוסף על ידי קבוצת המודלים הביו-מולקולריים והפרמצבטיים באוניברסיטת ז'נבה (UNIGE) השתמש בהדמיות מחשב מתקדמות שבשילוב עם ניתוח FLImP הצליחו לספק פרטים אטומיסטיים של מתחמי EGFR המוטנטיים.
מתוך כך, הצוות הצליח להשוות את הפרטים המבניים של ה-EGFR המוטציה והבריא כדי לזהות ממשקים בין מולקולות המקיימות אינטראקציה במוטציה העמידה לתרופות קריטית לצמיחת הגידול.
פרופסור מריסה מרטין-פרננדז, מנהיגת קבוצת תמנון ב-CLF, שהובילה את המחקר, אמרה: "ממצא זה הוא השיא של שנים של מחקר ופיתוח טכנולוגי ב-CLF ובמוסדות השותפים שלנו ואנו נרגשים מאוד מהפוטנציאל שלו ליידע את מהלך מחקר הסרטן לעתיד. אם הממשק הזה יתברר כמטרה טיפולית יעילה, הוא יכול לספק גישה חדשה לגמרי לפיתוח תרופות נחוץ".
לאחר מכן, הצוות הציג מוטציות נוספות ל-EGFR העמיד לתרופות בתאי ריאה מתורבתים ובעכברים שהפריעו לממשקים החדשים שהתגלו.
בניסויים אלו, הוכחה שאחת ממוטציות ה-EGFR הנוספות חוסמת את צמיחת הסרטן, כאשר עכברים לא מפתחים גידולים, מה שמעיד עוד יותר כי היכולת של מוטציית EGFR זו לקדם סרטן אכן תלויה בממשקים אלו.
ד"ר גילברט פרוהווירת', מנהיג קבוצת טיפולי הדמיה וסרטן בקינגס קולג' בלונדון שאימת תוצאות בבעלי חיים חיים, אמר: "מחקר זה הפך לאפשרי באמצעות שילוב של מגוון טכנולוגיות הדמיה שונות, החל ממולקולות בודדות ועד לבעלי חיים שלמים. ומדגים את הכוח של הדמיה כדי להבין טוב יותר את פעולתו הפנימית של הסרטן. אנו שמחים מאוד על שיתוף הפעולה המוצלח הזה ומצפים לפתח את ההזדמנות הפרמצבטית הזו עוד יותר כחלק מצוות זה."
החוקרים מקווים שממשקים אלה יכולים לשמש מטרות פוטנציאליות לטיפולים חדשים בסרטן שמתגברים על עמידות שנרכשה על ידי מוטציות EGFR.
פריצת דרך זו התאפשרה על ידי שילוב של סימולציות מתקדמות וטכניקות ניסוי שיכולות כעת 'לדמיין' את המבנה והדינמיקה של מטרות סרטן חשובות כמו EGFR בפירוט חסר תקדים".
פרופסור פרנצ'סקו לואיג'י גרבסיו, מנהיג קבוצת המודלים הביו-מולקולריים והפרמצבטיים ב-UNGE
ד"ר יאניס גלדאדס ב-UNGE, שביצע את ההדמיות, אמר: "ההדמיות הצליחו לדחוף את הרזולוציה האפקטיבית של המיקרוסקופ אל מעבר לגבולות הדמיון. כמעט אפשר 'לגעת' באתר המוטציה ולראות את השפעתה".
מחקרים נוספים ב-CLF בודקים כיום את שיטת המחקר על מוטציות EGFR אחרות הידועים כתורמים לסרטן הריאות. הם גם מקווים לקבוע אם ממשק זה ממלא תפקיד בהתפתחות של סוגי סרטן אחרים כולל סרטן המוח.
