מבחני תחרות משובטים חושפים מנגנוני עמידות של תאי גידול

כל התאים בתוך אותו סרטן אינם זהים. לכולם יש שגיאות גנטיות שהופכות אותם לתאי גידול, אבל שגיאות אלו אינן זהות. בכל סרטן קיימות אוכלוסיות של תאים עם מוטציות שונות, וחשוב להכיר כל אוכלוסייה, כי אחת מהן יכולה להפוך לדומיננטית יותר ולגרום לסרטן להתנגד לטיפול. עם זאת, מחקר המבקש להבין את התכונות של כל קבוצת תאים בגידול התקדם באיטיות רבה עד כה.

מחקר של יחידת המחקר הקלינית לגידולים המטולוגיים H12O-CNIO מדגים כעת בתאי מיאלומה נפוצה כי טכניקה המבוססת על תיאוריה אבולוציונית שימושית כדי לחשוף כיצד כל אוכלוסיית תאים מגיבה לתרופות שונות, מה שהופך את הגידול לעמיד.

תחרות אבולוציונית בתוך הגידול

ניתן לראות בסרטן מערכת אקולוגית שבה תאים מעט שונים מתמודדים בקרב אבולוציוני שבו ישרדו החזקים ביותר, או המסוגלים ביותר להתנגד לטיפולים. הטכניקה שבה השתמשה חוקרת CNIO לריסה הארטל, נקראת מבחני תחרות משובטים, מראה בזמן אמת כיצד אוכלוסיות הגידול השונות מצליחות להסתגל לכל טיפול, עד שאוכלוסיה מסוימת הופכת דומיננטית על האחרות.

זהו כלי חזותי מאוד: אוכלוסיות התאים השונות מוכתמות בצבעים שונים, מעובדות יחד ונתונות לטיפולים השונים הקיימים. לאחר זמן מה, ניתן לראות שצבע האוכלוסייה שהפרופיל הגנטי שלה איפשר לה להתנגד לתרופה שבה נעשה שימוש שולט בתרבות.

גידול הטרוגני ביותר

הבנת ההתנהגות של אוכלוסיות תאים שונות חשובה במיוחד במיאלומה נפוצה, סרטן הדם שלעתים קרובות מתרבה בגלל שהוא הופך עמיד לתרופות. מיאלומה נפוצה "היא הטרוגנית מאוד", מסביר הארטל. "אותו גידול יכול להכיל שינויים גנטיים רבים ושונים, ואנחנו צריכים לגשת אליו כאילו היו הרבה גידולים שונים".

"מבחן תחרות משובטים לאפשר לנו לראות כיצד כל אוכלוסיית תאים באותה מיאלומה מגיבה לטיפולים", היא מוסיפה. "זה מתקרב הרבה יותר להבנת ההטרוגניות של כל חולה מאשר שיטות רגילות. ואנחנו יכולים לראות בזמן אמת איך תאים מתפתחים".

טוב יותר לשרוד ולהתרבות

עם ניסויים אלה, חוקרים חקרו את הגן KRAS, שהשתנה ב-20% מהחולים עם מיאלומה נפוצה. הם מצאו ששתי מוטציות KRAS ספציפיות נותנות יתרון הסתגלותי לתאים הנושאים אותן, שכן בבדיקות שבוצעו הן התרבו יותר מהתאים הלא מותנו.

הם גם גילו שלושה שינויים ספציפיים – בגנים אחרים – המועילים רק לתאי הגידול בנוכחות שתי תרופות נפוצות לטיפול במיאלומה נפוצה. אז טיפולים אלו נתנו להם יתרון הסתגלותי.

"כשהתרופות יושמו, כל שאר התאים מתו, אבל אלו עם המוטציות האלה הפכו לשורדים", מסביר הארטל. כדי למנוע מהגידול להפוך לעמיד באמצעות מנגנון זה, מציעים המחברים לקחת "הפסקות" מהטיפול, או אפילו לשנות טיפול כאשר המוטציות הנ"ל מתגלות בחולים.

המחבר הראשון, הארטל, והמחבר הבכיר, סנטיאגו באריו, פיתחו את המחקר הזה ביחידה למחקר קליני של גידולים המטולוגיים H12O-CNIO, בראשות חואקין מרטינז-לופס, ובמחלקה לרפואה פנימית II של בית החולים ההוראה בווירצבורג ( גֶרמָנִיָה).