כמו מרגלים המתחמקים מגילוי באמצעות היותם אדונים בתחפושת, תאים סרטניים רבים מעוטרים במעטה גדוש של מולקולות שמקורן בסוכר, שמוציאה מהריח את כלבי הציד הפתולוגיים של מערכת החיסון שלנו.
מדענים במכון לגילוי רפואי סנפורד ברנהאם פרביס ומשתפי פעולה ברחבי צפון אמריקה פרסמו ממצאים ב-7 באוגוסט 2026, ב- התקדמות המדע המראה שתלבושות הסוואה של תאי סרטן יכולות להיות תוצאה של שינויים בסביבה הקרובה של תאי חיסון, רקמות חיבור, כלי דם, חלבונים ופחמימות הנקראים המיקרו-סביבה של הגידול. החוקרים גם מצאו דרך לדלל את התכריך המתוק הזה, ולאפשר לזהות ולחסל תאי סרטן על ידי המערכת החיסונית.
הסופר הראשי והמתאים קווין ת'ארפ, דוקטורט, ידע שתאים שנלחצים על ידי סביבתם משנים את תפקוד המיטוכונדריה שלהם בדרכים מפתיעות. הוא הבין שמקום מפתח שבו תאים יחוו סוג זה של לחץ פיזי היה במיקרו-סביבת הגידול.
גידולים ראשוניים בדרך כלל נוקשים יותר מהרקמה הסובבת אותם. זה הוביל אותי לשער שהתכונות הביו-פיזיקליות של תאים משפיעות על התוכניות המטבוליות המשונות שכולם רואים בגידולים."
קווין ת'ארפ, עוזר פרופסור בתוכנית הסרטן לחילוף חומרים ומיקרו-סביבה במרכז לסרטן סנפורד ברנהאם פרביס NCI
שינוי מטבולי אחד כזה שנחשב למאפיין היכר של גידולים הוא ירידה במטבוליזם החמצוני של גלוקוז. מחקר קודם הראה שזה יכול להיגרם על ידי זמינותם של חומרים מזינים קרובים ואינו בהכרח איכות מהותית של תאי הגידול.
ת'ארפ והצוות שלו השוו את האופן שבו תאים הגיבו לשפע של גלוקוז כשהם גדלים בסביבות שונות. חלקם חוו מצבים נוקשים המחקים את מה שעומדים בפני תאים סרטניים ליד גידולים ראשוניים. אחרים גדלו במצבים רכים יותר הדומים לרקמה רגילה. כל קבוצה חולקה עוד יותר כדי להשוות בין שני אמצעי תרבית: מדיום מעבדה קונבנציונלי וניסוח חדש יותר שנועד לשקף את הרכב החומרים התזונתיים של גוף האדם. שתי המדיה נבדקו עם ובלי רמות גלוקוז גבוהות כדי לחקות את ההשפעה של היפרגליקמיה.
המדענים גילו שתנאים שונים אלה שינו את החלבונים המיוצרים על ידי תאים, את רמות המטבוליטים בתוכם ואת עובי הציפויים שלהם של מולקולות שמקורן בסוכר, הידועות בשם גליקוקליקסים. יש לציין כי עומקו של מחסום מגן זה גדל רק על ידי עודף גלוקוז, או היפרגליקמיה, בתאים שהתרבית במדיום הפיזיולוגי.
"ראינו ששינוי הרכב המדיה הפיזיולוגי ושינוי המטבוליטים הזמינים עבור אותם תאי גידול חושפים ביולוגיה ברורה למטבוליזם תקין וגידולי", אמר Tharp.
כדי לראות כיצד מאפייני תרבית תאים מעבים או מדללים קליפות של תאים סרטניים, המדענים בדקו כיצד שינויים מטבוליים שינו את אבני הבניין של הגליקוקאליקס. הגליקוקאליקס עשוי מפחמימות המחוברות לחלבונים או ליפידים במה שנקרא גליקוקוונגוטים. גלוקוז מספק לעתים קרובות חומרי גלם לבניית glycoconjugate, כך שהמדענים חשדו שתהליך ההרכבה הזה יושפע משינוי חילוף החומרים של גלוקוז או היפרגליקמיה.
"מצאנו הפרדה מוחלטת בין הגליקו-קונגוגטים של תאים שתורבתו במדיום קונבנציונלי לעומת אלה שתורבתו במדיום שמשקף טוב יותר את הרכב החומרים התזונתיים של גוף האדם", אמר Tharp. היפרגליקמיה השפיעה גם על ההרכב של glycoconjugates בתאים.
כדי להמשיך ולחקור את הקשר בין שפע יתר של גלוקוז לעובי glycocalyx, צוות המחקר בדק אילו חלבונים הופכים לשכיחים יותר בתגובה להיפרגליקמיה. ניסויים אלה הצביעו על חלבון המכונה גורם הלם חום 1 (HSF1) בשל תפקידו בהגנה על תאים מפני טמפרטורות גבוהות ומתחים אחרים. HSF1 נקשר גם להתקדמות סרטן השד ולגרורות.
לאחר שהוכיחו כי נוכחות או היעדר של HSF1 שונה הרכב גליקוקונגוגט בתאים, המדענים בדקו את הקשר בין היפרגליקמיה, HSF1, המיקרו-סביבה של הגידול ויעילות מערכת החיסון. התוצאות שלהם הראו שהיפרגליקמיה חיזקה את יכולתם של תאים סרטניים לחמוק ממערכת החיסון רק כאשר HSF1 היה קיים בתאים שהתרבו בתנאים המחקים את המיקרו-סביבה של הגידול. משמעות הדבר היא שפיתוח תרופות למיקוד HSF1 עשוי לדלל את הגליקוקאליקס ולמנוע מתאי סרטן להימנע מזיהוי על ידי מערכת החיסון.
"הממצאים שלנו מצביעים על כך ששינויים בתפקוד המיטוכונדריה מובילים לסינתזה של מולקולות שמקורן בסוכר משטח התא, המקשות על המערכת החיסונית לזהות ולהרוג תאים סרטניים", אמר Tharp. "עכשיו כשאנחנו יודעים את זה, זה יוצר הזדמנות עצומה לגילוי תרופות להסיר את ציפוי פני השטח שמגן עליהם מפני מעקב חיסוני.
"ואנחנו חושבים שזו תהיה אסטרטגיה יעילה באמת לתקוף מחלה גרורתית ולשפר את התגובות האימונותרפיות".
Tharp גם מציין שעם העלייה בשכיחות התסמונת המטבולית וסוכרת מסוג 2, היפרגליקמיה הופכת לגורם סיכון גדול יותר עבור חולי סרטן. בעוד שקיים מחקר מהותי הקושר סוכר גבוה בדם לסיכון מוגבר לפתח סרטן ותוצאות קליניות גרועות יותר בעקבות טיפול בסרטן, מעט מחקרים בדקו את המנגנונים הביולוגיים המניעים את הקשר הזה.
"מה שמצאנו הוא מנגנון סביר שבאמצעותו היפרגליקמיה תורמת ישירות להתחמקות חיסונית", אמר Tharp.
"ואולי דרך לקחת יתרון פרו-גידולי מהיפרגליקמיה הנגרמת על ידי תסמונת מטבולית ודיאטות מודרניות."
