מערכות החיסון של חולי סרטן מופרעות מאוד, כאשר אלה שיש להם מספר גבוה יותר של תאי חיסון בדם עם שיעור הישרדות טוב יותר, מוצא מחקר חדש המשתמש בטכניקה חלוצית שפותחה על ידי חוקרים ב- UCL ובמכון פרנסיס קריק.
הכלי, המתואר ב גנטיקה של טבענקרא הערכת לימפוציטים חיסוניים מרצף נוקלאוטידים (חיסון). זה מאפשר לחוקרים לחשב את חלקם של תאי T ותאי B (סוגי תאי חיסון) מנתוני רצף גנום שלם (WGS) לראשונה.
רצף גנום שלם (WGS) משתמש בדגימת דם כדי ליצור תיעוד מלא של ה- DNA של האדם, ההוראות הגנטיות שקובעות מי הם. על ידי הבנת הוראות אלה, מדענים יכולים לגלות מידע חשוב כמו כמה תאי חיסון שיש לאדם, אם יש שינויים בגנים שלהם, וכיצד גופם מאבק במחלות. זה יכול להועיל לחקר מחלות גנטיות כמו סרטן.
הצוות השתמש בחיסון חיסוני כדי לנתח למעלה מ- 90,000 דגימות WGS מפרויקט 100,000 הגנומים, מחקר שהובל על ידי Genomics England ו- NHS England, שכלל את הגנום של אנשים בריאים וחולי סרטן.
הם גילו כי לחולי סרטן היו חלק נמוך יותר של תאי T המסתובבים בדם בהשוואה לאנשים בריאים. יתר על כן, שיעור תאי T נמצא כמנבא חזק לתוצאות הסרטן, עם פרופורציות גבוהות יותר הקשורות ל 47% פחות מקרי מוות במשך חמש שנים לאחר הניתוח. השפעה זו הייתה עדיין משמעותית כאשר הושגתי לגיל, שלב סרטן ובכל סוגי הסרטן.
הצוות אומר כי ניתן להוסיף בקלות את הסמנים הביולוגיים הללו לבדיקות אבחון גנטיות עכשוויות, אשר יספקו לקלינאים מידע נוסף עליהם ניתן לבסס תוכניות טיפול.
הניתוח של מערכות החיסון עד כה התמקד בגידול עצמו, ולכן התוצאות שאנו רואים בטכניקה חדשה זו – הבוחנת את מספר תאי החיסון בדם של האדם – מעניינות מאוד. נראה כי מה שקורה עם תאי חיסון בדם יש השפעה עצומה על הישרדות הסרטן ועשוי להיות מסוגל לחזות כמה זמן חולה סרטן ישרוד טוב יותר ממספר תאי ה- T בגידול בלבד.
היו רמזים במחקר הקודם שזה עשוי להיות חשוב, אך היכולת לנתח מידע על מערכת החיסון בקנה מידה זה משתנה במשחק. היכולת להשוות בין שינויי תאים חיסוניים בדם ולמה שקורה בסביבת הגידול פותחת דרכים חדשות למחקר סרטן, כמו גם מחקר בתחום הבריאות באופן נרחב יותר.
מבחינת אבחון וטיפול בחולים, הידיעה אם לחולה יש מספר גבוה יחסית או נמוך של תאי חיסון בדם, וכיצד הדבר תואם את הפרוגנוזה שלו, עשוי לעזור לקלינאים להחליט על מהלך הטיפול הטוב ביותר עבור האדם. "
פרופסור ניקולס מקגרנהן, מחבר המחקר הבכיר של המחקר, מכון סרטן UCL
סרטן הוא מחלה הנגרמת בעיקר על ידי מוטציות גנטיות בתאי הגוף, עם מוטציות מסוימות הקשורות לסוגים מסוימים של סרטן. בעוד שתאי חיסון יכולים לזהות ולבטל מוטציות מסוכנות, לעתים קרובות סרטן מתחמק מתגובה זו ומשבש את מערכת החיסון.
כיוון שכך, הערכת שינויים הן באזור סביב הגידול (סביבת חיסון מקומית) והן במערכת החיסון הרחבה יותר היא מכריעה להבנת האופן בו סרטן מתפתח ולחזות כיצד המטופל עשוי להגיב לטיפול.
יוזמות בקנה מידה גדול כמו פרויקט 100,000 הגנום, המחזיקים בנתוני גנום שלמים שנאספו ממעל 90,000 חולי NHS שנפגעו ממחלה או סרטן נדירים, אפשרו לחוקרים לראות את הספקטרום המלא של שינויים גנטיים בתאים בריאים וסרטן. אולם ההבנה של איפור תאי חיסון מדויקים הן בתוך הגידול והן בסביבת החיסון הרחבה יותר לא הייתה אפשרית עד כה.
Immunelens בונה על שיטה קודמת משנת 2021 שאפשר לחשב את שיעור תאי ה- T בנתוני רצף אקסום שלמים.
אמנם ידוע כי אצל אנשים בריאים שיעור תאי החיסון בדם פוחת עם הגיל, אך הצוות מצא שזה קורה מוקדם יותר בקרב אנשים עם סרטן.
השפעה זו הייתה בולטת יותר אצל גברים מאשר חולי סרטן נשים, אך לא ברור מדוע קיימים הבדלים מיניים אלה או שמא יש לכך השפעה על ההישרדות הכוללת בסרטן.
הם גם ציינו כי אנשים שהיו בריאים לכאורה בזמן שהדגימה שלהם נלקחה לרצף, אשר לאחר מכן המשיכו לפתח סרטן, היו מתחת לרמות ממוצעות של תאי B בדם. זה יכול להיות בגלל סרטן לא מאובחן בשלב מוקדם, או שינויים טרום סרטניים במערכת החיסון שעלולה להיות סימן מוקדם למחלה או אפילו גורם להתפתח סרטן.
מידע זה יכול לשמש בעתיד לגילוי מוקדם של סרטן או כדי לעזור לקלינאים להבין כיצד המטופל עשוי להגיב לטיפול.
ד"ר רוברט בנהאם, מחבר המחקר הראשון ממכון לסרטן UCL, אמר: "המון גישות המודדות תאים חיסוניים מנתונים גנטיים דומות לחפש מחט בערימת חציר. הגישה שלנו במחקר זה מסתכלת במקום זאת על ערימת החציר עצמה ושואלת כיצד נוכחותם של תאים חיסוניים משנה את צורתם הכללית.
"אחד הדברים שזה יאפשר לנו לעשות הוא לבנות מערכי נתונים חיסוניים משמעותיים באמצעות נתונים שכבר יש לנו מקבוצות WGS בהיקף גדול אך לא הצלחנו לחקור עד כה. זה יאפשר לחוקרים לחקור את המתרחש מערכת החיסון במהלך בריאות ומחלות, לא רק בסרטן אלא עשויה להיות בתחומים רבים של רפואה. "
שיטה זו מאפשרת להבחין בקלות בסוגים שונים של תאי B זה מזה. כאשר תאי B מתבגרים, הם מתמחים לייצור סוג מסוים של נוגדן (חלבון שתפקידו לנטרל חומרים מזיקים כמו נגיפים, חיידקים ותאים מוטציה). הצוות השתמש בתהליך ההתמחות הזה כדי לזהות תאי B ולסווג אותם.
כאשר הוחלה שיטה זו על נתוני WGS, היא חשפה כי תאי B המייצרים נוגדנים IGM/D בדם (המיוצר כאשר הגוף נתקל לראשונה באנטיגן זר) היו הסוג היחיד של תא B הקשור לתוצאות ההישרדות המשופרות של חולי סרטן, מה שמרמז על כך תאים אלה עשויים למלא תפקיד מפתח בחסינות נגד גידולים. יש להם גם פוטנציאל כסמן ביולוגי חדש לאבחון סרטן, מה שהופך אותם למטרה מבטיחה למחקר עתידי.
אחד הצעדים הבאים עבור החוקרים יהיה לנצל את הסמנים הביולוגיים הללו במרפאה, שלדבריהם ניתן להוסיף לסוללת הבדיקות הנוכחית לחולי סרטן ללא עלות נוספת. פרופסור מקגרנהאן וצוותו קיבלו לאחרונה את פרס פרויקט Biomarker במימון CRUK כדי לאפשר עבודה נוספת לתרגם זאת למרפאה.
זה יכול להיות שימושי במיוחד לחיזוי תגובת המטופל לאימונותרפיה, מכיוון שבעוד שיעור תאי ה- T בגידול הוא סמן ביולוגי ידוע, אי אפשר למדוד אותו באמצעות בדיקות גנומיות סטנדרטיות עדכניות.
מנהל מידע על מחקר במחקר סרטן בבריטניה, ד"ר נישאנתי דוגגן, אמר: "מחקר סרטן בבריטניה שמחה לתמוך בעבודה מתמשכת זו בחקירה אם מדידת רמות תאי חיסון בדם יכולה לעזור לחזות את הישרדות הסרטן. אנו חיים בעידן הזהב של מחקר בו אנו יכולים להשתמש בנתוני מטופלים בדרכים מתוחכמות כדי לעזור לנו להבין טוב יותר סרטן וכיצד לנצח אותו.
"יש צורך במחקר נוסף, אך יום אחד זה יכול להפוך לכלי כדי לעזור לרופאים להתאים אישית את הטיפול באנשים עם סרטן."
המחקר הוא חלק מפרויקט Tracerx ממומן על ידי סרטן.
מחקר זה התאפשר באמצעות גישה לנתונים ולממצאים שנוצרו על ידי פרויקט 100,000 הגנום, המנוהל על ידי Genomics England.
