מידת היעילות של התרופות תלויה בגורמים שונים, כולל השעה ביום שבה הן ניתנות. מַדוּעַ? כי הגוף שלנו לא תמיד מתפקד בדיוק אותו הדבר. במקום זאת, הם עוקבים אחר המחזור שנקבע על ידי השעון הפנימי שלהם, הידוע גם בשם קצב צירקדי. אך מכיוון שהקצב הצירקדי של כל אדם שונה ותלוי במספר גורמים שונים, קשה להתאים את לוחות הזמנים של התרופות לשעון הגוף של המטופל. חוקרים ב-Charité – Universitätsmedizin ברלין פיתחו כעת שיטה לקביעת הזמן האופטימלי של טיפול בסרטן בהתבסס על קווי תאים מסוימים של סרטן השד. הם מתארים את גישתם ביומן תקשורת טבע.
השעון הפנימי של האדם קובע את הקצב של תפקודי גוף ותהליכים מטבוליים רבים ושונים, כמו שינה ועיכול. אבל האיברים הם לא הדברים היחידים שפעילים פחות או יותר בהתאם לשעה ביום. תאים בודדים גם עוקבים אחר מחזור שנקבע על ידי שעון הגוף של האדם, כך שהם מגיבים בצורה שונה להשפעות חיצוניות בשעות שונות של היום. זה חשוב מאוד לכימותרפיה הניתנת לטיפול בסרטן. מחקרים קודמים הראו שכימותרפיה יעילה ביותר כאשר תאי הגידול מתחלקים. אבל ממצא זה כמעט ולא שימש כלל בטיפול קליני עד היום.
צוות בינתחומי ב-Charité בראשות ד"ר אדריאן אנריקה גרנדה ממרכז Charité Comprehensive Cancer (CCCC) יצא לסגור את הפער הזה. הצוות החל לחפש את הזמן האופטימלי למתן תרופות, בהתבסס על המקצבים הצירקדיים האישיים של הגידולים.
סרטן שד טריפל-נגטיב כדוגמה
"תרביתנו תאים מחולות עם סרטן שד משולש שלילי כדי לראות כיצד הן מגיבות בזמנים שונים של היום לתרופות הניתנות", מסבירה קרולין אקטור, עמיתת מחקר בקבוצת העבודה של גרנדה. סרטן שד טריפל שלילי הוא צורה אגרסיבית ביותר של סרטן השד, עם מעט טיפולים יעילים זמינים. "השתמשנו בהדמיה חיה, שיטה לניטור מתמשך של תאים חיים, וטכניקות ניתוח נתונים מורכבות כדי לנטר ולהעריך את המקצבים הצירקדיים, מחזורי הגדילה ותגובות התרופות של תאים סרטניים אלה בפירוט".
בדרך זו, החוקרים זיהו שעות מסוימות ביום בהן תאי הסרטן מגיבים ביותר לטיפולים המבוססים על תרופות. לדוגמה, התרופה הכימותרפית 5-fluorouracil (5-FU) התבררה כבעלת יעילות שיא כנגד שורת תאים סרטניים מסויימת בין שמונה לעשר בבוקר כפי שגם מראה המחקר, ההיבטים המכריעים כאן הם גורמים תאיים וגנטיים מסוימים. המדענים אפילו הצליחו לזהות אילו גנים הם המפתח להשפעות הצירקדיות של תרופות מסוימות.
אנו קוראים להם 'גנים הליבה של שעון'. יש להם השפעה משמעותית על היענות של תאים סרטניים לטיפולים הניתנים בשעות שונות של היום".
ד"ר אדריאן אנריקה גרנדה, מרכז הסרטן המקיף Charité
פרופילים מראים כיצד מגיבים סוגי תאים סרטניים לתרופות
ניתן להשתמש בגישה זו כדי ליצור פרופילים מפורטים המראים כיצד סוגים שונים של תאים סרטניים מגיבים לתרופות שונות בזמנים שונים. "זה יכול לעזור לזהות את השילובים היעילים ביותר של תרופות", אומר גרנדה. "בסך הכל, הממצאים שלנו מצביעים על כך שתוכניות טיפול מותאמות אישית המבוססות על מקצבי יממה בודדים יכולות לשפר משמעותית את היעילות של טיפול בסרטן", הוא מסכם. יתר על כן, תופעות לוואי לא רצויות עשויות גם להיות מופחתות.
כדי שהממצאים הללו יתרמו לפרקטיקה הקלינית בקרוב, יש לאמת את התוצאות במחקרים הכוללים קבוצות גדולות יותר של חולים. "אנו גם מתכננים ללמוד את המנגנונים המולקולריים מאחורי ההשפעות הצירקדיות על רגישות לתרופות כדי לייעל עוד יותר את זמני הטיפול ולזהות מטרות טיפוליות חדשות", אומר גרנדה.
לגבי המחקר
המחקר נערך ב-Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC) בהנהגתו של ד"ר אדריאן אנריקה גרנדה (הכותב האחרון). הוא אחראי על מעבדת גרנדה שם, המתמקדת באונקולוגיה מערכות. קרולין אקטור, המחברת הראשונה של הפרסום, היא עמיתת מחקר ב-CCCC וסטודנטית לתואר שני ב-Humboldt-Universität zu Berlin.
הצוות עבד בשיתוף פעולה הדוק עם המחלקה לכרונוביולוגיה ב-Charité, בראשות פרופ' אחים קרמר, לאיסוף נתוני סדרות זמן מורכבות על השעונים הביולוגיים של התא. ניתוח הנתונים נוצר בשיתוף פרופ' הנספטר הרצל מהמכון לביולוגיה תיאורטית ב-Humboldt-Universität zu Berlin וקבוצת העבודה בראשות פרופ' תומס סאוטר מאוניברסיטת לוקסמבורג. מקורות המימון למחקר כללו את משרד החינוך והמחקר הפדרלי של גרמניה (BMBF) ואת קרן המחקר הגרמנית (DFG).
