מערכת החיסון ממלאת תפקיד מפתח בגילוי והשמדת תאי סרטן. אימונותרפיה בסרטן פועלת על ידי תכנות תאי חיסון כדי לזהות ולבטל תאים סרטניים. עם זאת, סוגי סרטן רבים יכולים להימלט מעקב חיסוני באמצעות מנגנונים שונים, וכתוצאה מכך התנגדות לטיפול. זה מדגיש את הצורך להבין טוב יותר את התהליכים המולקולריים המאפשרים התחמקות חיסונית.
המיקרו-סביבת הגידול (TME)-המרחב המקיף גידול ממלא תפקיד קריטי באינטראקציות בין סרטן לתאי חיסון. תאי סרטן יכולים לעצב מחדש את ה- TME לטובתם, ולהחליש לימפוציטים מסיבת גידולים (TILS), תאי החיסון התוקפים גידול. מיטוכונדריה, הידועה גם בשם 'תחנת הכוח של התא', הם אברונים קטנים המייצרים אנרגיה לתהליכים סלולריים שונים. הם ממלאים תפקיד משמעותי בתכנות מחדש מטבולית של תאי סרטן ו- TILs. עם זאת, מנגנונים מדויקים העומדים בבסיס תפקוד מיטוכונדריאלי והשפעתם על ה- TME מובנים בצורה לא טובה.
כדי להתמודד עם פער הידע הזה, צוות חוקרים בראשותו של פרופסור יוסוקה טוגאשי מאוניברסיטת אוקאמה, יפן, חשף תובנות חדשות לגבי תפקוד לקוי של המיטוכונדריה בהתחמקות חיסונית בסרטן. בעבודה לצד טאטסויה נישי וטומופומי ווטנאבה מאוניברסיטת אוקאמה, כמו גם הידקי איקדה, קאטוששיגה קוואס, ומסחיטו קוואזו מהמכון לחקר מרכז סרטן צ'יבה, הצוות זיהה העברה מיטוכונדרית כמנגנון מפתח להתעמלות חיסונית. מחקר זה פורסם באופן מקוון טֶבַע ב- 22 בינואר 2025. פרופ 'טוגאשי מסביר"גילינו העברה מיטוכונדרית כאחד ממנגנוני המפתח של התחמקות חיסונית. המחקר שלנו מוסיף מימד חדש להבנה כיצד גידולים מתנגדים לתגובות חיסוניות, מה שעלול להוביל להתפתחות של גישות מקיפות ומותאמות יותר לטיפול בסוגי סרטן שונים."
מיטוכונדריה נושאת DNA משלהם (mtDNA), המקודד חלבונים המכריעים לייצור אנרגיה והעברה. עם זאת, mtDNA נוטה לנזק, ומוטציות ב- mtDNA יכולות לקדם צמיחת גידולים וגרורות. במחקר זה, החוקרים בדקו TIL של חולי סרטן ומצאו כי הם מכילים אותן מוטציות mtDNA כמו תאי הסרטן. ניתוח נוסף העלה כי מוטציות אלה היו קשורות למבנים מיטוכונדריים לא תקינים ולקשייה בתפקוד ב- TILs.
באמצעות סמן פלורסנט, החוקרים עקבו אחר התנועה המיטוכונדרית בין תאי סרטן לתאי T. הם גילו כי מיטוכונדריה הועברו באמצעות חיבורי תאים ישירים לתא הנקראים צינורות מנהור, כמו גם באמצעות שלפוחית חוץ תאית. לאחר שתוך תאי T, המיטוכונדריה הנגזרת מסרטן החליפה בהדרגה את המיטוכונדריה המקורית של תאי T, מה שהוביל למצב שנקרא 'הומופלזמה', שם כל עותקי ה- mtDNA בתא זהים.
בדרך כלל, מיטוכונדריה פגומה ב- TILs מוסרים באמצעות תהליך הנקרא מיטופגיה. עם זאת, נראה כי המיטוכונדריה שהועברה מתאי סרטן התנגדה לשפלות זו. החוקרים גילו כי גורמים המעכבים מיטופגיה הועברו יחד עם המיטוכונדריה, ומונעים את התמוטטותם. כתוצאה מכך, TILs חוו תפקוד לקוי של המיטוכונדריה, מה שהוביל להפחתת חלוקת התאים, שינויים מטבוליים, לחץ חמצוני מוגבר ופגיעה בתגובה החיסונית. במודלים של עכברים, TILs לא מתפקדים אלה הראו גם עמידות בפני מעכבי מחסום חיסוני, סוג של אימונותרפיה.
על ידי זיהוי העברה מיטוכונדרית כמנגנון התחמקות חיסונית חדש, מחקר זה פותח אפשרויות חדשות לשיפור הטיפול בסרטן. חסימת העברה מיטוכונדרית עלולה לשפר את התגובה של אימונותרפיה, במיוחד בקרב חולים עם סרטן עמיד לטיפול.
טיפולי סרטן כוללים לעתים קרובות עלויות גבוהות ותופעות לוואי משמעותיות, במיוחד כאשר אינן יעילות. שיפור ההצלחה של אימונותרפיה על ידי עיכוב העברה מיטוכונדרית עשויה להפחית את נטל הסרטן ולשפר את תוצאות המטופלים.
פרופ 'טוגאשי מסכם באומרו, "טיפולי סרטן קיימים אינם יעילים באופן אוניברסלי, ויש צורך דחוף בטיפולים חדשים שיכולים להתגבר על מנגנוני התנגדות. פיתוח תרופות המעכבות העברה מיטוכונדרית בין תאי סרטן לתאים חיסוניים עשויה לשפר את יעילותם של אימונותרפיות, ובכך לספק אפשרויות טיפול בהתאמה אישית לחולים עם סרטן העמיד בפני טיפולים עכשוויים. "
תגלית זו מציעה תובנות חדשות ומרתקות על ביולוגיה של סרטן ויכולה לסלול את הדרך לטיפולים יעילים יותר בעתיד.
