בסוגי סרטן רבים, כמו סרטן השחלות, כל סבב של כימותרפיה הורג את רוב תאי הסרטן, בעוד שאוכלוסיה קטנה מהם שורדת באמצעות טיפול. תאים אלה בדרך כלל עמידים יותר למחזור הטיפול הבא ולכן יכולים לצמוח מחדש לגידול קטלני ועמיד לטיפול.
במחקר שפורסם לאחרונה ב-Nature Communications, חוקרים מאוניברסיטת הלסינקי רצו לדעת כיצד אוכלוסייה קטנה זו של תאים שורדים שונה משאר התאים הרגישים יותר כבר לפני הטיפול. כדי לאפשר את מסע הזמן הסלולרי הזה, הם פיתחו את ReSisTrace, מתודולוגיה המנצלת את הדמיון של תאים אחים כדי להתחקות אחר עמידות לטיפול קיים בסרטן.
תיוג תאים סרטניים בברקודים גנטיים
"ב-ReSisTrace, אנו מתייגים תאים סרטניים באופן ייחודי עם ברקודים גנטיים ומאפשרים להם להתחלק פעם אחת, כך שנקבל שני תאים אחים זהים שחולקים את אותו ברקוד. לאחר מכן אנו מנתחים ביטוי גנים חד-תא ממחצית התאים לפני הטיפול, תוך כדי טיפול בחצי השני בכימותרפיה, או טיפול אחר נגד סרטן. מהתאים השורדים נוכל לזהות את הברקודים של תאים עמידים. באמצעות תאים אחיהם שניתחו לפני הטיפול, נוכל לגלות במה שונה התאים שישרדו באמצעות הטיפול. התאים הרגישים מראש, ובכך חושפים את המצבים העמידים הקיימים", אומר ג'ון דאי, דוקטורנט בקבוצה של אנה והאראוטיו, שפיתח את המתודולוגיה להתחקות אחר תאים אחים.
השיטה יושמה כדי לחשוף מצבי תאים עמידים כנגד כימותרפיה, טיפול ממוקד או חסינות מולדת בסרטן שחלות סרוס בדרגה גבוהה.
"מצאנו שגנים הקשורים למעקב פרוטאוסטזיס ו-mRNA חשובים כדי להסביר עמידות קיימת לטיפול. מעניין שמצאנו שחוסר תיקון DNA, הנפוץ מאוד בסרטן השחלות, גרם לתאים אלה לא רק לכימותרפיה ולמעכבי PARP אלא גם ל הרג NK", אומר Shuyu Zheng, סטודנט לדוקטורט מהקבוצה של ג'ינג טאנג, שעמד בראש הניתוח החישובי.
המעבדה של פרופסור-משנה ג'ינג טאנג מינפה אז את השינויים בביטוי הגנים שהתגלו כדי לחזות מולקולות קטנות שיכולות להעביר את התאים ממצב עמיד למצב רגיש.
"פיתחנו שיטה חישובית לקשר בין המצבים העמידים לשינויי ביטוי הגנים הנגרמים על ידי תרופה. באופן אידיאלי, אם תרופה יכולה להפוך את פרופילי הביטוי הגנים של התאים העמידים, אז היא יכולה להיחשב כפגיעה פוטנציאלית כדי להתגבר על העמידות". , אומר פרופסור חבר ג'ינג טאנג, וראש צוות בתוכנית לחקר מערכות אונקולוגיה, אוניברסיטת הלסינקי.
חוקרים מצאו שרוב המולקולות הקטנות החזויות אכן שינו את דפוסי ביטוי הגנים של תאים סרטניים למצבים רגישים. והכי חשוב, לאחר הוספת תרופות אלו, תאים סרטניים היו רגישים יותר באופן מובהק לקרבופלטין, מעכב PARP או הרג NK, מה שממחיש שמצבי הטרום-התנגדות שזוהו על ידי ReSisTrace היו רלוונטיים מבחינה תפקודית וניתנים למיקוד.
"הגישה הניסיוני-חישובית החדשנית שלנו באמת ממנפת את הכוח של תא יחיד ושילוב נתונים תרופתי", מסכם פרופסור-משנה ג'ינג טאנג.
שיטה ישימה רחבה לזיהוי ולמקד מצבי תאים עמידים קיימים על פני סוגי סרטן
השיטה שפיתחנו חושפת את התכונות של תאים שיהפכו – בעתיד – לעמידים לטיפולים אנטי סרטניים על ידי צימוד מצב התא וגורל ברזולוציית התא האחות. זה ישים באופן נרחב כדי לזהות ולהתמקד במצבי תאים עמידים קיימים על פני סוגי סרטן, כמו גם נגד שיטות טיפול שונות, כולל אימונותרפיות. הגישה שלנו סוללת את הדרך לפיתוח טיפולי סרטן עוקבים שיכולים לחסום עמידות עוד לפני שהיא מופיעה".
Anna Vähärautio, ק. אלבין ג'והנסון עמית לחקר הסרטן, הקרן למכון הסרטן הפיני וראש צוות בתוכנית לחקר מערכות אונקולוגיה, אוניברסיטת הלסינקי
