חיסון ננו-חלקיקים שנועד להילחם בסרטן שנגרם על ידי וירוס הפפילומה האנושי (HPV) הכחיד גידולים במודל חיה של מחלה גרורתית בשלב מאוחר, כך מדווחים מדעני UT Southwestern Medical Center במחקר חדש שפורסם ב- הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים (PNAS). הממצאים עשויים להוביל בסופו של דבר לסוג חדש של חיסון שישמש לטיפול במגוון סוגי סרטן.
המחקר שלנו מספק דרך בטוחה ויעילה לטיפול בסוגי סרטן שהתפשטו או שלא ניתן להסירם בניתוח. יצירת ננובצין לשימוש מערכתי לסרטן גרורתי אינה קלה בגלל רעילות פוטנציאלית, אבל התגברנו על האתגרים הללו עם הטיפול החדש הזה".
ג'ינמינג גאו, Ph.D., פרופסור במרכז הסרטן המקיף של הרולד סי. סימונס ולהנדסה ביו-רפואית, ביולוגיה של תאים, אף-אוזן-גרון – ניתוחי ראש וצוואר ופרמקולוגיה ב-UT Southwestern
ד"ר גאו הוביל את המחקר יחד עם Shuang Chen, Ph.D., ו-Shuyue Ye, Ph.D., שניהם חוקרים פוסט-דוקטורט במעבדת גאו.
חוקרים פיתחו חיסונים המפעילים את מערכת החיסון למניעת מחלות שונות מאז סוף המאה ה-17. לאחרונה, הם פיתחו מספר הולך וגדל של חיסונים טיפוליים, אשר רותמים את מערכת החיסון לניהול או טיפול במחלות קיימות, כמו סרטן. ננובצינה משתמשת בחלקיקים זעירים כדי לכמוס ולהעביר אנטיגנים לתאי החיסון, מה שמעורר את תגובת ההגנה של הגוף.
HPV גורם לכ-37,800 מקרי סרטן חדשים בארה"ב מדי שנה, מספר שממשיך לגדול. למרות שקיים חיסון יעיל למניעת HPV, זיהום המועבר במגע מיני, אין חיסונים טיפוליים לטיפול בסרטן הקשור ל-HPV. חיסון כזה ישמש לטיפול בחולים עם סרטן הקשור ל-HPV, כגון סרטן צוואר הרחם וסרטן הראש והצוואר, שהתפשטו או נמצאים במקומות שאינם נגישים להתערבויות כירורגיות או שבהם טיפול בקרינה אינו אפשרי, הסביר ד"ר גאו. קיימים כיום מעט טיפולים יעילים עבור תת-קבוצות של מחלות אלו.
כדי לפתח חיסון טיפולי נגד סרטן הקשור ל-HPV, ד"ר גאו ועמיתיו שילבו פולימר ותרופה בעלת מולקולה קטנה, שמפעילים שניהם ממריץ של גנים אינטרפרון (STING) – חלבון שמפעיל פעילות חיסונית – עם אנטיגן חלבוני בשם E7 שמקורו ב-HPV. יחד, רכיבים אלו יצרו ננו-חלקיקים בקוטר של כ-25-30 ננומטר (לשם השוואה, מיליון ננומטר שווים למילימטר אחד).
כאשר החוקרים בדקו עכברים שקיבלו את הננובצין, הם גילו שהוא נקלט בטחול, איבר שמכיל תאי חיסון למעקב אחר חלקיקים זרים כמו וירוסים. חלקיקים שנכנסו לתאי מערכת החיסון התפרקו לתוך מרכיביהם, כאשר הפולימר והתרופה מעוררים את פעילות STING והחלבון הנגיפי מניע את מערכת החיסון להילחם בתאים שנשאו אותו.
בדיקות הראו שהננובצין חיסל גם גידולים ראשוניים הקשורים ל-HPV וגם גושים סרטניים גרורתיים שהתפשטו לאיברים אחרים. במודל עכבר של סרטן ריאות גרורתי הקשור ל-HPV, 71% מהחיות שקיבלו את הננובצין עדיין היו בחיים 60 יום לאחר הטיפול, בעוד אלו שקיבלו מעכבי נקודת ביקורת חיסונית – תרופות שנחשבות לתקן הזהב הנוכחי לטיפול בסרטן גרורתי הקשור ל-HPV – מתו ממחלתם במהלך תקופה זו. כאשר המדענים שילבו את הננובצינה עם טיפול המחסום, 100% מהעכברים שרדו. הננובצינה נראתה בטוחה, ולא גרמה לנזק לאיברים, לירידה במשקל או לפעילות חיסונית מעבר לזו המכוונת לסוגי הסרטן.
ד"ר גאו אמר שהתוצאות הללו מציגות את ההבטחה של גישה זו לטיפול בסרטן הקשור ל-HPV וניתן להתאים אותן לסוגי סרטן אחרים על ידי התאמה אישית של החלבון הקשור לסרטן הממוקד על ידי החיסון. הוא ועמיתיו ממשיכים לבחון גישה זו במודלים של בעלי חיים עם תוכנית לערוך בסופו של דבר ניסויים קליניים בחולים.
עמית באקדמיה הלאומית לממציאים, ד"ר גאו מחזיק ב-18 פטנטים בארה"ב ו-78 פטנטים זרים בתחומי הביו-חומרים הפולימריים, מתן תרופות ננו-חלקיקים, הדמיה כירורגית של גידול ואימונותרפיה לסרטן. 13 מהפטנטים קיבלו רישיון לחברות ביוטכנולוגיה.
חוקרים נוספים של UTSW שתרמו למחקר זה הם ברן ד. סומר, MD, פרופסור לרפואת אף אוזן גרון – ניתוחי ראש וצוואר ומנהל החטיבה לניתוחי ראש וצוואר; Gang Huang, Ph.D., עוזר פרופסור במרכז לסרטן סימונס ולפרמקולוגיה; צ'יאנג פנג, Ph.D., פרופסור עוזר במרכז לסרטן סימונס ובהנדסה ביו-רפואית; Zhichen Sun, Ph.D., עמית מחקר בכיר; ומגי וואנג, MS, ו-Raymundo Pantoja, BS, חוקרים סטודנטים לתארים מתקדמים.
דרס. גאו, סומר והואנג חברים במרכז הסרטן של סימונס.
מחקר זה מומן על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות (U54 CA244719 ו-R01CA216839), המכון למניעת סרטן וחקר הסרטן של טקסס (RP220150), הקרן של מנדלסון-יאנג לטיפול בסרטן, ומענק התמיכה במרכז הסרטן של המכון הלאומי לסרטן (NCI) (P5430CA).
ד"ר גאו וד"ר סומר הם מייסדים משותפים, בעלי מניות, חברי מועצת ייעוץ מדעית ומקבלי תמלוגים של OncoNano Medicine Inc. ד"ר הואנג הוא יועץ מדעי ומקבל תמלוגים של OncoNano Medicine Inc. UT Southwestern מקבלת גם הכנסות מרישיון מ-OncoNano Medicine.
ד"ר גאו מחזיקה בקתדרה המצוינת של איליין דיואי סאמונס לחקר הסרטן, לכבודו של יוג'ין פ. פרנקל, MD
