מהם המאפיינים של תא סרטני המוכרים על ידי מערכת החיסון? הכרת מבני המטרה הפוטנציאליים של תאי החיסון היא תנאי מוקדם לפיתוח אימונותרפיות מותאמות אישית לסרטן. מדענים מהמרכז לחקר הסרטן הגרמני (DKFZ) וה-NCT היידלברג מפרסמים שיטה רגישה ביותר המבוססת על ספקטרוסקופיה מסה לזיהוי "ניאו-אפיטופים" ספציפיים לגידול. השיטה האנליטית נועדה לזהות שברי חלבון בשפע נמוך ודורשת כמויות מינימליות של חומר לדוגמא.
אימונותרפיות מותאמות אישית נחשבות לגישה מבטיחה למלחמה בסרטן בצורה יעילה יותר. טיפולים אימונותרפיים מותאמים אישית כוללים חיסונים טיפוליים לסרטן או טיפולים תאיים עם תאי T שהקולטנים שלהם מותאמים לגידול הפרטני. ישנו תנאי מוקדם אחד לפיתוח כל הטיפולים האימונותרפיים המותאמים אישית: יש להכיר את מאפייני החלבון המשתנים באופן טיפוסי שלפיהם מערכת החיסון של המטופל מזהה את התאים הסרטניים.
חוקרים מתייחסים למקטעים שעברו מוטציה של חלבונים המוכרים על ידי מערכת החיסון כ"ניאו-אפיטופים". על מנת לזהות אותם, תחילה יש לרצף את הגנום של הגידול. באמצעות ביואינפורמטיקה רבת עוצמה, ניתן להשתמש בנתוני רצף ה-DNA וה-RNA כדי לזהות את אותן מוטציות שמובילות לחלבונים משתנים, ולכן תיאורטית יכולים להיות מוכרים כ"זרים" על ידי מערכת החיסון של המטופל.
עם זאת, על מנת להפעיל את המערכת החיסונית, יש להציג תחילה שברי החלבונים שהשתנו על פני השטח של תאי הגידול.
רק אותם ניאו-אפיטופים שמוצגים על ידי מה שנקרא חלבוני HLA על הממברנה של תאי הסרטן יכולים להפעיל תאי T."
אנג'ליקה רימר, אימונולוגית, DKFZ
ספקטרומטריית מסה (MS) משמשת לאיתור וזיהוי ניאו-אפיטופים כאלה. שיטת ניתוח זו מבוססת על קביעת המסה של שברי חלבון טעונים חשמלית. "טרשת נפוצה מספקת את ההוכחה האמיתית היחידה לכך שהניאו-אפיטופ מוצג בפועל. עם זאת, בשיטות טרשת נפוצות סטנדרטיות, פפטידים בשפע נמוך כגון ניאו-אפיטופים של גידול הולכים לאיבוד ולא מתגלים", מסביר החוקר.
אנג'ליקה רימר ועמיתיה מה-DKFZ וה-NCT היידלברג פרסמו כעת שיטה אנליטית לקביעת הניאו-אפיטופים הסרטניים של חולים מהר יותר ומדויק יותר בעתיד.
באמצעות רצפי ה-DNA וה-RNA של הגידול, החוקרים מצמצמים תחילה את שברי החלבון המדוברים. ידע מדויק על תכונות הקישור של מולקולות ה-HLA עוזר גם לחזות איזה ניאו-אפיטופ צפוי להופיע על פני הגידול.
עכשיו מגיע טריק: הפפטידים האלה מסונתזים לראשונה במעבדה ומשמשים למיטוב הגדרות הניתוח של ספקטרומטר המסה עבור כל פפטיד בודד. רק אז נמדדת דגימת רקמת גידול אמיתית: החוקרים יודעים כעת בדיוק את הגדרות המכשיר שבמסגרתן ניתן לזהות את הניאו-אפיטופים בצורה הטובה ביותר.
"כתוצאה מכך, הפרוטוקול החדש אומר שדגימות רקמת גידול קטנות בהרבה מספיקות למדידה", מסביר רימר. הצוות שלה הצליח לזהות ניאו-אפיטופ במדגם של שניים וחצי מיליון תאים סרטניים בלבד. "זה אפילו לא נפח של גרגר חול", מסביר האימונולוג.
הצוות הצליח לזהות בסך הכל חמישה ניאו-אפיטופים בדגימות רקמת גידול קטנות משלושה חולים ובמקרים מסוימים אף לאשר אותם באופן אימונולוגי באמצעות התגובה של תאי T של החולים.
"אימונותרפיה מותאמות אישית לסרטן ימלאו תפקיד חשוב יותר ויותר בעתיד", אומר הסופר הבכיר רימר. "בהקשר זה, טרשת נפוצה מספקת את ההוכחה האולטימטיבית לכך שניאו-אפיטופ מוצג על פני השטח של תאים סרטניים – ולכן מהווה מטרה טיפולית כדאית. פרוטוקול optiPRM שלנו יסייע לספק ראיות אלו מדגימות רקמה מינימליות ולהציע אפיטופופי גידול מאומתים לרופאים. לטיפול פרטני בסרטן".
חיסוני הגידול המבוססים על mRNA העוברים כיום ניסויים קליניים מכילים לרוב כ-30 ניאו-אפיטופים שונים של סרטן חזוי. אנג'ליקה רימר בטוחה: "אנו מאמינים שגישה ממוקדת עם ניאו-אפיטופים מאומתים יכולה להשיג את אותה יעילות עם פחות אפיטופים באופן משמעותי." חשוב עוד יותר, מדגישים המומחים, הוא אימות אפיטופי המטרה לפיתוח תאי T טיפוליים המצוידים בקולטן ספציפי לתקוף ספציפי של תאים סרטניים.
