ניתן לגלות סרטן בדגימת שתן

חוקרים הצליחו לפתח התקן על בסיס ננו-תיל המסוגל לאתר רמות מיקרוסקופיות של סמנים בשתן המרמזים על התפתחותה של מחלת הסרטן

[מאת ד”ר נחמני משה]

חוקרים מאוניברסיטת נגויה ביפן הצליחו לפתח התקן על בסיס ננו-תיל המסוגל לאתר רמות מיקרוסקופיות של סמנים בשתן המרמזים על התפתחותה של מחלת הסרטן.

תאים בגוף מתקשרים זה עם זה דרך מספר מנגנונים שונים. חלק ממנגנונים אלו ידועים היטב: בבעלי חיים, למשל, איומים מצידם של טורפים עשויים ליזום את השחרור של נוראפינפרין, הורמון הנע במחזור הדם וגורם לתאי הלב והשרירים ליזום תגובה מסוג ‘הילחם או ברח’ (Fight or Flight). מנגנון תקשורת תאית הרבה פחות מוכר קרוי בשם ‘בועיות חוץ-תאיות’ (EV: extracellular vesicles). ניתן לדמיין את הבועיות הללו כעין “גושים” קטנים של תאים המסוגלים לנוע בתוך הגוף ולהעביר מסרים לתאים אחרים. נשאי מסרים אלו הופכים להיות מזוהים יותר ויותר בתור מתווכים מכריעים במסגרת תקשורת תאית.

במחקר חדש שפורסם בכתב העת המדעי Science Advances, חוקרים מאוניברסיטת נגויה ביפן פיתחו התקן רפואי חדשני המסוגל ללכוד באופן יעיל את הבועיות הללו, ולהשתמש בהן על מנת לזהות סרטן. “בועיות חוץ-תאיות שימושיות בתור סמנים קליניים. ההרכב של המולקולות הנמצאות בתוך בועיות אלו עשוי לספק רמז אבחוני למספר מחלות,” אמר החוקר הראשי. האתגר המתמיד של כל רופא בכל תחום הוא למצוא כלי אבחוני לא פולשני שיאפשר לו לנטר את מצב המטופלים שלו על בסיס סדיר – למשל, בעזרת דגימת שתן”.

בין שלל המולקולות שנמצאו בתוך הבועיות קיימות מולקולות בשם מיקרו-רנ”א (microRNAs), שהינם מקטעים קצרים של חומצת גרעין הנוטלים תפקיד מגוון בביולוגיה תאית. יתרה מכך, הנוכחות של מולקולות מיקרו-רנ”א מסוימות בשתן עשויה לשמש בתור ‘דגל אדום’ לקיומן של מחלות קשות כגון סרטן בשלפוחית השתן ובערמונית.

הגם שמנגנון זה יוכל לסייע, תיאורטית כרגע, לרופאים באבחון סרטן, עדיין קיימים קשיים טכנולוגיים רבים שיש להתגבר עליהם. דוגמה לקושי כזה הינו מציאת שיטה ישימה ללכידת הבועיות בכמויות שתספקנה למדוד אותן בעזרת ציוד קליני רגיל.

“התכולה של הבועיות הללו בשתן הינה נמוכה באופן קיצוני, ברמה של פחות מ-0.01% מהנפח הכולל של הנוזל. עובדה זו מהווה מהמורה רצינית עבור השימוש בהן ככלי אבחוני,” מציין החוקר הראשי. “הפתרון שלנו היה לשבץ ננו-תילים של תחמוצת אבץ בתוך פולימר מיוחד על מנת ליצור חומר שאנו סבורים שיוכל ללכוד את הבועיות הללו ביעילות גבוהה. הממצאים שלנו מרמזים כי ההתקן שלנו אכן יעיל במיוחד – השגנו קצב איסוף של יותר מ-99%, רמה הגבוהה הרבה מעל שיטות קיימות המשמשות בתחום זה, למשל שיטה מסוג סַרְכֶּזֶת-עָל (ultracentrifugation)”.

על מנת לבחון את הישימות של ההתקן שלהם, החוקרים השוו את תכולת המיקרו-רנ”א של הבועיות שבודדו מנסיינים בריאים אל מול אלו של חולים שכבר אובחנו כחולי סרטן בשלפוחית השתן והערמונית. במיוחד, בשיטה החדשה נעשה שימוש בכמות של 1 מיליליטר אחד בלבד של שתן שהכילה מספר רב יותר של מיקרו-רנ”א ומסוגים שונים, זאת בהשוואה לשיטות סרכוז רגילות.

“מציאת סמן ספציפי והָדִיר שיוכל לסייע באבחון ודאי של סרטן הינה משימה קשה. הדבר נכון במיוחד עבור מולקולות מסוג מיקרו-רנ”א, המהוות משפחה חדשה יחסית של סמנים המשמשים בתחום זה,” מסביר החוקר הראשי. “לעיתים, מציאת מיקרו-רנ”א אמין אחד בלבד נחשבת כהצלחה מדעית. בעזרת השיטה שלנו, הופתענו למצוא לא רק אחד כזה, אלא שילובים שלמים של מיקרו-רנ”א שעשויים להיות קשורים לסוגים שונים של סרטן. הממצאים, מן הסתם, הינם ראשוניים בלבד, אולם אנו מקווים שההתקן שלנו יוכל לסייע בהנחת הבסיס למציאת דרכים קלות יותר לאבחון מחלות מסכנות חיים, מוקדם ככל האפשר”.

הידיעה על המחקר