מולקולה קטנה הבולמת התפשטות גרורות סרטניות – פיתוח מקורי של חוקרים בטכניון, בהולנד ובבריטניה
חוקרים בטכניון, בהולנד ובבריטניה פיתחו מולקולה המעכבת התפשטות גרורות סרטניות. במאמר בכתב העת PNAS מדגימים החוקרים, בניסויים פרה-קליניים, את יעילות המולקולה בבלימת סרטן ריאות, סרטן השד וסרטן הדם.
להמצאה אחראים פרופ’ ישראל ולודבסקי מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט ועמיתיו באוניברסיטת ליידן בהולנד ובאוניברסיטת יורק בבריטניה. לאור התוצאות החיוביות הגישו החוקרים בקשה לרישום המולקולה כפטנט, והם מעריכים כי הממצאים יסללו דרך לפיתוח המולקולה לקראת יישומים קליניים.
גרורות סרטניות, שהן גורם התמותה העיקרי מסרטן, נוצרות כאשר תאי סרטן נודדים מהגידול הראשוני לאתרים אחרים בגוף. היווצרותן תלויה ביכולתם של תאי הסרטן להתנתק מהגידול הראשוני, לפלוש דרך כלי הדם לרקמות אחרות ולהתיישב באיבר חדש.
אחד החסמים הטבעיים של רקמות הגוף כנגד פלישה סרטנית הוא חומר סוכרי בשם הפראן סולפט (heparan sulfate; HS). חומר זה נמצא בתווך הבין-תאי (extracellular matrix; ECM) אשר מעניק לרקמות הגוף צורה ותמיכה ושומר על שלמותן. הבעיה היא שבמהלך האבולוציה פיתחו תאי הסרטן מנגנונים המשנים את הרקמה החוץ-תאית שמסביבם, מגייסים אותה לצרכיהם וחודרים דרכה ביתר קלות.
למעלה: סכמה של התווך הבין-תאי. למטה משמאל: מבנה ההיפרנאז והצגה של האתר הפעיל באנזים (באדום) ושל המולקולה המעכבת (חץ). למטה מימין: חדירת תאי הגידול
אחד מכלי הנשק של הגידול הסרטני הוא הפרנאז – אנזים החותך את ההפראן סולפט וכך משנה את מבנה החומר החוץ תאי והרקמה שסביב הגידול הראשוני וכן גורם לשחרור חלבונים מעודדי גדילה. בדרך זו מאיץ הפרנאז את גדילת הגידול הראשוני, מעודד יצירת כלי דם המזינים אותו ומספק נתיבי התפשטות לרקמות נוספות ויצירת גרורות.
זה הרקע לפיתוחם של מעכבי הפרנאז כמטרה מחקרית ורפואית משמעותית בחיפוש אחר טיפולים אנטי-סרטניים. פרופ’ ולודבסקי וצוותו – ד”ר אורי ברש, ד”ר נטע אילן והדוקטורנטית יסמין כיאל – החוקרים כבר שנים רבות את האנזים הפרנאז, בדקו במחקר הנוכחי מולקולה מעכבת הפרנאז הצפויה לדכא את המנגנון הגרורתי האמור.
המולקולה החדשה, שפותחה עם פרופ’ הרמן אוברקליפט מאוניברסיטת ליידן ושותפיהם (L. Wu and G. Davies) באוניברסיטת יורק, נקשרת לשיירים (חומצות אמינו) קריטיים לפעילות האנזים הפרנאז באופן יציב ובלתי הפיך (קו-ולנטי) ומונעת ממנו להיצמד לשרשראות הפראן סולפט ולחתוך אותן. כך שומר התווך החוץ תאי על המבנה שלו ונמנעת נדידתם של תאים סרטניים ויצירת גרורות.
לדברי פרופ’ ולודבסקי, “בעבר כבר פותחו מעכבי הפרנאז, אבל עד כה לא אושר אפילו אחד מהם לשימוש קליני, ואנחנו מעריכים שהמולקולה החדשה תפרוץ את המחסום הזה. במחקר הראינו שהמולקולה שלנו נקשרת בקשר כימי ספציפי וקבוע (קו-ולנטי) לאתר הפעיל באנזים וגורמת לעיכוב בלתי הפיך, כלומר יוצרת מחסום קבוע בפני התהליך הגרורתי. אנו מעריכים שמחקרי המשך שישפרו את המולקולה הזאת יובילו לשינוי משמעותי בטיפול בסרטן.”
עוד בנושא באתר הידען:
