בעודם חקרו סוג של חיידקים שחי על עורו הבריא של כל אדם, חוקרים מסטנפורד רפואה ועמיתו אולי נתקלו בדרך חדשה ועוצמתית להילחם בסרטן.
לאחר הנדסה גנטית של החיידק, הנקרא Staphylococcus epidermidis, כדי לייצר אנטיגן גידול (חלבון ייחודי לגידול המסוגל לעורר את המערכת החיסונית), הם הניחו את החיידקים החיים על פרוות עכברים חולי סרטן. התגובה החיסונית שהתקבלה הייתה חזקה מספיק כדי להרוג אפילו סוג אגרסיבי של סרטן עור גרורתי, מבלי לגרום לדלקת.
זה נראה כמעט כמו קסם. לעכברים האלה היו גידולים אגרסיביים מאוד שצמחו על האגף שלהם, והענקנו להם טיפול עדין שבו פשוט לקחנו ספוגית של חיידקים ושפשפנו אותו על פרוות הראש שלהם".
מיכאל פישבאך, דוקטורט, פרופסור חבר לביו-הנדסה
המחקר שלהם פורסם באינטרנט ב-13 באפריל ב מַדָע. פישבאך הוא הסופר הבכיר, ויין ארין צ'ן, MD, PhD, פוסט-דוקטורט לשעבר בסטנפורד רפואה, כיום עוזר פרופסור לביולוגיה במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, הוא הכותב הראשי.
מיישבת עור
מיליוני חיידקים, פטריות ווירוסים חיים על פני עור בריא. מתנחלים ידידותיים אלה ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על מחסום העור ומניעת זיהום, אך יש הרבה לא ידועים לגבי האופן שבו המיקרוביוטה של העור מקיימת אינטראקציה עם מערכת החיסון המארחת. לדוגמה, הייחודי בקרב חיידקים המתיישבת, Staph epidermidis מפעיל את הייצור של תאי חיסון חזקים הנקראים תאי CD8 T – התאים "הרוצחים" האחראים למאבק בזיהומים חמורים או בסרטן.
החוקרים הראו שעל ידי החדרת אנטיגן גידול ל- staph epidermidis, הם יכולים להערים על מערכת החיסון של העכבר לייצר תאי CD8 T המכוונים לאנטיגן הנבחר. תאים אלה נדדו ברחבי העכברים והתרבו במהירות כאשר הם נתקלו בגידול תואם, מה שהאט באופן דרסטי את צמיחת הגידול או כיבוי הגידולים כליל.
"הצפייה בגידולים האלה נעלמים – במיוחד באתר מרוחק מהמקום שבו התחלנו את החיידקים – היה מזעזע", אמר פישבאך. "לקח לנו זמן להאמין שזה קורה".
המסתורין של תאי T שלא עושים כלום
פישבך וצוותו לא התחילו בניסיון להילחם בסרטן. הם רצו לענות על שאלה הרבה יותר בסיסית: למה שאורגניזם מארח יבזבז אנרגיה על יצירת תאי T שנועדו לתקוף חיידקים מועילים להתיישב? במיוחד כיוון שתאי T אלה הם "ספציפיים לאנטיגן", כלומר לכל תא T יש קולטן בום התואם לשבר בודד של החיידק שהפעיל אותו.
אפילו מוזר יותר, תאי CD8 T המושרים על ידי staph epidermidis המופיעים באופן טבעי אינם גורמים לדלקת; למעשה, נראה שהם לא עושים כלום. רוב המדענים חשבו שתאי T המושרים על ידי קולוניסטים חייבים להיות שונים מהותית מתאי T רגילים, אמר פישבך, מכיוון שבמקום לנסוע בכל הגוף כדי לחפש את המטרה שלהם, נראה שהם נשארים ממש מתחת לפני העור, מתוכנתים איכשהו לשמור על השקט בין חיידקים ומארח.
כדי לבדוק אם תאי CD8 T המושרים על ידי קולוניסטים יכולים להתנהג כמו תאי T רוצחים רגילים, הנדסו החוקרים זן של staph epidermidis כדי לייצר אנטיגן אחר – כזה שייצור תאי T ספציפיים למודל גידול נפוץ שנחקר בעכברים.
הם השתילו גנטית שבר קטן של DNA המקודד לחלק מחלבון הנקרא אולבומין על פני השטח של staph epidermidis. הם בחרו באובלבומין מכיוון שהוא הונדס לקווי גידולים נפוצים של עכברים שנחקרו, כולל סוג של מלנומה אגרסיבית, ולכן יכול לפעול כאנטיגן גידול במספר סוגים של סרטן.
כוחם של תאי T ספציפיים לגידול
לאחר מכן, המדענים יישמו את החיידקים המהונדסים גנטית על עכברים בריאים. מכיוון שסטאפ אפידרמידיס הוא מיישב עור יעיל, הם לא היו צריכים לנקות או לגלח את פרוות החיות, אלא פשוט לשפשף את החיידקים על ראשם. כצפוי, קולוניזציה לא גרמה לדלקת או זיהום.
