טכנולוגיה חדשה מאפשרת לבנות פרופיל גנטי לחולי סרטן
מאת מרית סלוין
בעשרים השנים האחרונות חלה תנופה גדולה בחקר הבסיס הגנטי של מחלת הסרטן. אותרו גנים רבים שהשיבוש בהם עשוי לגרום למחלה, והצטבר ידע על פעילות המנגנונים שהופכים תא נורמלי לתא סרטני. אל אלה מיתוספת כעת טכנולוגיה חדשה שפותחה בשנים האחרונות, הקרויה “שבבי ד-נ-א”, ומסייעת לאבחן את המאפיינים הגנטיים של מחלת הסרטן לסוגיה.
המונח “סרטן” אינו מתייחס למחלה מוגדרת אחת, אלא למספר עצום של מצבים פתולוגיים. קיימים מאות סוגים של סרטן, שלכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים. כך קורה שסרטן מסוג מסוים עשוי להגיב לטיפול שלא יעזור בסרטן מסוג אחר. יתר על כן, גם גידולים מאותו הסוג עשויים להגיב באורח שונה לטיפול מסוים. הסיבה לכך היא הפעילות המתרחשת בתוך התא הסרטני על פי הפקודות המגיעות מהגנים הפעילים בו.
שיטת שבבי ד-נ-א מאפשרת לאתר את הגנים הפעילים בתא הסרטני. בתא הסרטני, בשונה מן התא הנורמלי, מופעלים גנים המסייעים לתהליך הסרטני ולעיצוב מאפייניו השונים. מתברר כי סוגים שונים של סרטן, ואף גידולים סרטניים הנמנים עם אותו סוג, מתאפיינים בפרופיל גנטי ייחודי. פרופיל זה יכול להסביר את ההבדלים במידת אלימותם של הגידולים השונים ובתגובתם לטיפולים שונים. איתור גנים אלה ישפוך אור על מנגנון התהליך הסרטני ויאפשר פיתוח חומרים שיבלמו אותו.
“מידע כזה יביא לכתיבה מחודשת של ספרי לימוד העוסקים בסרטן בשלוש-ארבע השנים הבאות”, אמר לואיס סטאוט מהמכון הלאומי לחקר הסרטן לכתב העת “Science”, שפירסם כתבה בעניין.
שבבי ד-נ-א הם שבבים קטנים בגודל מטבע, המחולקים לתיבות זעירות שבהן מניחים אלפי גנים ידועים זה לצד זה. סידור זה של גנים נועד לצורך עריכתה של מעין השוואה בינם לבין גנים מרקמה חיה. בשיטה מיוחדת מפיקים מהרקמה מולקולות המייצגות את הגנים הפעילים בה והופכים אותן למולקולות ד-נ-א, המכונות “ד-נ-א משלים”. את ה-ד-נ-א הזה מסמנים בחומר פלורסצנטי. כאשר מולקולות אלה באות במגע עם השבב, נצמדים גנים שבד-נ-א המשלים לגנים המתאימים להם בשבב ומתקבלות נקודות מוארות. על פי מיקום הנקודות המוארות אפשר, באמצעות סריקה ממוחשבת, לקבוע את זהותם של הגנים הפעילים ברקמה.
לואיס סטאוט, עם קבוצת חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד, ניסו לבדוק בשיטה זו מדוע במקרה של מחלת הלימפומה (סוג של סרטן הדם) %40 מהחולים מגיבים לטיפול ואילו %60 נכנעים למחלה. בשלב ראשון הם בנו שבב המכיל כ-18,000 גנים ידועים, רובם פעילים בתאי דם נורמליים וסרטניים. בהמשך הם הכינו ד-נ-א משלים מביופסיות של 40 חולי לימפומה, והוסיפו אותם לשבב. להפתעתם מצאו שונות גדולה בגנים הפעילים בחולים, אף שכולם חולים באותה המחלה.
ניתוח של התוצאות במחשב העלה, כי אפשר לחלק את החולים לשתי קבוצות על פי מידת הפעילות של גנים מסוימים. התברר כי חלוקה זו יצרה שתי קבוצות, השונות זו מזו גם במאפייניהן הקליניים. הקבוצה האחת כללה חולים שהגיבו לטיפולים כימותרפיים, לעומת החולים בקבוצה השנייה שלא הגיבו לטיפול זה. השונות בין הקבוצות התבטאה גם ביכולת ההישרדות של החולים.
לממצאים אלה יש גם השלכות מעשיות. חולי לימפומה מקבלים כיום טיפולים כימותרפיים, וכשאלה לא מצליחים להיטיב את מצבם מבוצעת בהם השתלת מוח עצם. בעתיד אפשר יהיה, בהתאם לפרופיל הגנטי שלהם, להפנותם היישר להשתלה וכך לחסוך מהם את נזקי הטיפולים וסבל מיותר.
תבניות פעילות שונות של גנים נמצאו גם במלנומה (סרטן עור אלים ביותר). התברר, כי גם גידולים אלה אפשר לחלק לשתי קבוצות, על פי תבנית הגנים הפעילים בהם: נמצא, כי רמת הפעילות של הגנים המעורבים בתנועת התאים הסרטניים בקבוצה אחת נמוכה יותר מזו שברעותה. פעילות נמוכה יותר משמעה תנועה אטית יותר של התאים הסרטניים, ומכאן גם מידת פולשנות קטנה יותר. בקבוצה זו – מתוך 31 חולי מלנומה שנבדקו – מתו חולים מעטים לעומת הקבוצה האחרת – שבה הגנים המעורבים בתנועה היו פעילים יותר.
במחקרים אחרים ניסו שתי קבוצות של חוקרים לזהות את הגנים האחראים לשינויים בתנועת התאים במלנומה. החוקרים ביקשו לבדוק, אם קיים קשר בין השינויים בפעילותם לבין מידת אלימותה של המחלה. הם השוו באמצעות שבבי ד-נ-א את הגנים הפעילים בגידולי מלנומה אלימים, היוצרים גרורות בתדירות גבוהה, עם גנים בגידולים פחות אלימים. ההשוואה העלתה, כי במקרים שבהם תאי המלנומה החלו לייצר גרורות עלתה גם רמת פעילותם של גנים מסוימים. לרוב הגנים האלה יש קשר ליכולת התנועה והחדירה של התאים לרקמות חדשות.
תבנית פעילות שונה של גנים נמצאה גם בגידולים בעלי פתולוגיה דומה של סרטן השד. הבדיקה הראתה, כי אפשר לחלק את גידולי השד לשתי קבוצות על פי מידת הפעילות של הגן המקודד לקולטן הורמון האסטרוגן. נמצאו הבדלים ברמת הפעילות של הגן בין שתי הקבוצות, מה שמשפיע קרוב לוודאי על מידת האלימות של הגידול. ממחקר זה, שהתפרסם באוגוסט ב”Nature”, עולה שאין זה ההבדל היחיד.
מחקרים אלה הם ראשונים בתחום הולך ומתפתח של חקר הפעילות הגנטית המובילה להתפתחות מצבים סרטניים. “אין ספק שזו הדרך לנצל את ההשקעה האדירה שנעשתה בפענוח הקוד הגנטי האנושי לא רק למטרת ידע, אלא לשימוש מיידי ברפואה”, אומר פרופ' אברהם הוכברג מהמכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית. “שיטות אלה יביאו בעתיד לפיתוח גישה של ריפוי המותאם לחולה, שתיתן אנליזה גנטית מדויקת של החולים ותציע ריפוי ה'תפור' לפרופיל הגנטי הייחודי של המחלה”.
{הופיע בעיתון הארץ, 5/10/2000}
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~292491007~~~28&SiteName=hayadan
