פיתוח תרופות כימותרפיות נגד סרטן השד הוא יקר, איטי ולעיתים לא יעיל, כאשר יותר מ-95% מהמועמדים לתרופות שנבדקו נכשלו בניסויים בחולים. טכניקה פורצת דרך לתרבות תאים תלת מימדית, שפותחה על ידי חוקרים מאוניברסיטת אלטו בפינלנד, מציעה תובנה חסרת תקדים לגבי התפשטות תאים סרטניים דרך רקמות. הטכניקה סוללת את הדרך ליעילות משופרת בסריקה של מועמדים לתרופות כימותרפיות, מה שעשוי לאפשר סינון של מועמדים שאינם ברי קיימא הרבה יותר מוקדם בתהליך.
מעבר לתרביות תאים דו-ממדיות קונבנציונליות, טכניקת האנליזה הביומכנית מאפשרת לגדל תאי סרטן שד בתוך חומר תרבית תאים תלת-ממדי המחקה בצורה מדויקת יותר את מבני הרקמה האנושית, מסביר החוקר הראשי Juho Pokki.
תאים סרטניים למעשה מרגישים את הרקמה שבה הם נמצאים, והם יכולים לשנות את התנהגותם בהתבסס על הסביבה שלהם. כשהם נעים במהירויות שונות הם חשים בלחצים ברורים. מתחים יכולים להיות ההבדל בין התפשטות הסרטן או חסימה מכנית של תנועתו".
ג'והו פוקי, חוקר ראשי
לאחר כימותרפיה, שאריות של תאים סרטניים עלולים להישאר ברקמה ולהתחיל לזוז, ולגרום לסרטן להישנות. מטרת המחקר היא לשלוט במאפיינים של המטריצה החוץ-תאית (ECM) שתאים סרטניים משתמשים בה כדי לנוע, ולחקור כיצד לעצור את התאים הסרטניים שיוריים הללו.
גרסה אחת של טכניקה חדשה זו הוכרזה לאחרונה בכתב העת של חומר רך.
"תפוס לדחוף, למשוך ולמשוך" של תאי סרטן השד
סרטן השד הוא הסרטן השכיח ביותר בקרב נשים ברחבי העולם ומהווה את מוקד המחקר של הצוות. בשנת 2024 יותר מ-300,000 אנשים יקבלו אבחנה של סרטן השד בארצות הברית. בינתיים, סוגי הסרטן השכיחים ביותר, סרטן השד, הערמונית והמעיים, הורגים יותר מ-300,000 אנשים באיחוד האירופי מדי שנה.
חוקר ביו-מכני ומהנדס ביו-רפואי שהגיע לאוניברסיטת אלטו דרך אוניברסיטת סטנפורד ו-ETH ציריך, טכניקת התרבות של Pokki מאפשרת לחוקרים להסביר את השונות של ה-ECM, בין דגימות תרבית תאים או בתוך אותה דגימה.
"הניתוח שלנו מאפשר לנו לקחת בחשבון וריאציות בנוקשות של רקמות -; במיוחד את ה"נוקשות" הקשורה -; וכיצד זה משפיע על האופן שבו תאי סרטן תופסים, דוחפים ומושכים דרך הגוף, אפילו הולכים זה בנתיב של זה שבו יש זה פחות התנגדות", מסביר פוקי.
חוקרים הבינו מזה זמן מה שהנוקשות המשתנה של ה-ECM חשובה כשמדובר בהתפשטות הסרטן. עם זאת, עד כה חסרו להם הכלים למדוד במדויק את הביומכניקה של תנועת התא הזה, מה שמגביל את יכולתם לנצל באופן מלא הבנה ביומכנית עמוקה יותר של התנהגות התא.
ביומכניקה ועמידות לתרופות
החידוש מתקדם במיוחד, בהתחשב בעובדה שמחקרים אחרונים מראים לא רק קשר חשוב בין התכונות הביומכניות של ה-ECM והתפשטות תאים סרטניים, אלא גם קשר בין נוקשות רקמות ועמידות לתרופות.
"לא רק האופי הביומכני של הרקמה האנושית משפיע על אופן התפשטות הסרטן, אלא הוא גם משפיע על תגובתו לתרופה. בעיקרו של דבר, הוא יכול לקלוט תרופה או לירוק אותה החוצה, בהתאם לסביבה המכנית שלה", אומר פוקי.
"לגישה חדשה זו יש פוטנציאל לשפר באופן קיצוני את בדיקת התרופות עבור מועמדים לכימותרפיה. זהו צעד חשוב בדרך לגילוי מהיר יותר של כימותרפיה לחולי סרטן".
Pokki וצוותו כבר חוקרים את טכניקת הניתוח בקנה מידה תאים זה כבר 5 שנים. השלב הבא של המחקר מתמקד בשימוש בכלים המשולבים במיקרוסקופיה לשיפור בדיקת יעילות התרופות של כימותרפיה.
