מכון ויצמן: גורם סיכון גנטי משפיע על נטייתם של מעשנים לחלות בסרטן ריאות

בדיקת דם חדשה מגלה כי הסיכון היחסי של מעשנים שהמטען הגנטי שלהם כולל את גורם הסיכון החדש, לחלות בסרטן הריאות, גדול פי 120 בהשוואה לסיכון של לא-מעשנים רגילים

קבוצה של מדענים ממכון ויצמן למדע, בראשותם של ראש המחלקה לכימיה ביולוגית, פרופ' צבי ליבנה, וד”ר תמר פז-אליצור, מאותה מחלקה, גילתה באחרונה גורם סיכון גנטי חדש, המשפיע על נטייתם של מעשנים לחלות בסרטן הריאות. הסיכון היחסי של מעשנים שהמטען הגנטי שלהם כולל את גורם הסיכון החדש, לחלות בסרטן הריאות גדול פי 120 בהשוואה לסיכון של לא-מעשנים שאינם נושאים במטען הגנטי שלהם את גורם הסיכון שהתגלה. ממצאי המחקר הזה, המתפרסמים היום בכתב העת המדעי Journal of the National Cancer Institute (JNCI), עשויים לשמש בסיס לפיתוחה של ערכת בדיקה שתאפשר לאבחן את המעשנים המצויים בקבוצת הסיכון הגבוהה במיוחד. המחקר בוצע בשיתוף פעולה עם ד”ר מאיר קרופסקי מהמרכז הרפואי על-שם שיבא בתל-השומר.

התגלית מבוססת על מחקר רב-שנים שמבצעים פרופ' ליבנה וחברי קבוצת המחקר שלו, במטרה להבין את המנגנונים המתקנים את הנזקים שמתחוללים ללא הרף בחומר הגנטי, די-אן-אי. החומר הגנטי האצור בגרעיני התאים שבגופנו נפגע כ-20,000 פעמים מדי יום. מדובר בפגיעות שנגרמות למשל, כתוצאה מספיגת קרינה, דוגמת קרינת השמש, כתוצאה ממגע עם חומרים שונים כמו עשן סיגריות, וכתוצאה מפגיעתם של גורמים פנימיים הנוצרים כתוצרי לוואי של חילוף החומרים בגוף. פגיעות אלה עלולות לשבש את סדר מרכיביו של החומר הגנטי וליצור מוטציות (התמרות) גנטיות, דבר שעלול להוביל להתפתחות הפרעות ומחלות שונות, ובמיוחד מחלת הסרטן.

כדי להימנע מהיווצרותן של מוטציות לא רצויות, מפעילים התאים מערכות אנזימים לתיקון הנזקים שנגרמים ללא הרף לחומר הגנטי. מערכות אלה סורקות את הדי-אן-אי, ומאתרות בו פגמים תוך שימוש במערכת מתוחכמת של חישנים מולקולריים. כאשר המערכת מאתרת נזק, היא מבצעת בדי-אן-אי מעין ניתוח מקומי: אנזימי התיקון חותכים ומסלקים את האיזור הפגוע, ומחליפים אותו במקטע די-אן-אי חדש, בדומה לסילוקו של רכיב פגום במחשב, והחלפתו ברכיב חדש. יעילותן של המערכות לתיקון נזקי די-אן-אי היא בעלת חשיבות מרכזית במניעת סרטן: איתור ותיקון יעילים ימנעו מוטציות, ויקטינו את הסיכון למחלת הסרטן, בעוד שפגם בתיקון נזקים יגרום להצטברות מוטציות, ולסיכון גבוה למחלת הסרטן. ואכן, הסיבה לחלק ממחלות הסרטן התורשתיות (המופיעות בשכיחות גבוהה במשפחות מסוימות) הינה פגם גנטי תורשתי באחד מרכיבי מערכת תיקון נזקי הדי-אן-אי. בין המחלות הסרטניות האלה אפשר למנות את סרטן המעיים התורשתי ואת סרטן השד התורשתי.

רובם המכריע של מקרי הסרטן אינם תורשתיים. במחקר הנוכחי ניסה פרופ' ליבנה לבדוק האם יכולת אישית (לא תורשתית) נמוכה לתקן נזקי די-אן-אי, מגבירה את הסיכון להתפתחות סרטן. החוקרים בחרו להתמקד בסרטן הריאות. זהו אחד מסוגי הסרטן השכיחים בעולם, ואחד הקטלניים ביותר, האחראי ל- % 30 ממקרי המוות מסרטן. גורם מרכזי בתחלואה במחלה סרטנית זו, הוא העישון, הרגל שכידוע קשה להיגמל ממנו. עוד נתונים סטטיסטיים מראים שכ- % 90 מחולי סרטן הריאות המאושפזים בבתי-החולים, הם מעשנים. אולם, כאשר בודקים את כלל המעשנים באוכלוסייה, רק % 2.5 מהם מפתחים סרטן, ובקרב המעשנים ה”כבדים” שיעור מפתחי הסרטן אינו עולה על % 10. ממצא זה מראה שרוב בני-האדם מצליחים להתגבר על השפעת החומרים המסרטנים המצויים בעשן טבק באמצעות מנגנוני הגנה הפועלים בגופם, כמו מנגנוני תיקון הדי-אן-אי. אבל לעומת זאת, מיעוט יחסי (במספרים מוחלטים מדובר בבני-אדם רבים מאוד) הוא בעל רגישות גנטית יתרה להשפעה המזיקה של עשן טבק, ולכן מצוי בסיכון גבוה מאוד ללקות בסרטן הריאות. בארה”ב המיעוט היחסי הזה מונה כ- 160,000 חולים חדשים מדי שנה.

עשן הטבק כולל כמה עשרות חומרים מסרטנים הפוגעים בדי-אן-אי, שהגוף צריך להתגונן מפניהם. לשם כך נעזרים התאים בגוף האדם בשורה ארוכה של אנזימים המתקנים את הדי-אן-אי הפגום. החוקרים יצאו לחפש האם יכולת פחותה לתקן נזקים בדי-אן-אי מהווה גורם סיכון גנטי אישי לסרטן הריאות. הם בחרו להתמקד באנזים תיקון מסוים, הקרוי בקיצור או”ג-1 (OGG1) (ובשמו המלא: 8-אוקסוגואנין די-אן-אי גליקוזילאז 1; 8-oxoguanine DNA glycosylase 1). אנזים תיקון זה מסלק מהדי-אן-אי נזק הנגרם כתוצאה מהיווצרותם של רדיקלים חמצניים המצויים גם בעשן הטבק (מדובר בנזק שגורם למוטציות בשיעור גבוה). החוקרים פיתחו בדיקת דם חדשה, המאפשרת למדוד את מידת פעילותו של האנזים OGG1. תוך שימוש בשיטה זאת מצאו החוקרים כי בכ- % 40 מהחולים בסרטן ריאות מתאפיינים במידת פעילות נמוכה של OGG1, בעוד שבקרב האוכלוסייה הבריאה, רק 4% מתאפיינים ברמת פעילות נמוכה של אנזים זה.

ממצאים אלה ואחרים מראים שלאדם שהוא בעל פעילות OGG1 חלשה, יש סיכון יחסי לחלות בסרטן ריאות גדול פי 5 – 10 בהשוואה לאדם בעל פעילות OGG1 רגילה. כידוע, עישון מגביר את הסיכון למחלת סרטן הריאות. כאשר אדם מעשן הוא בעל פעילות נמוכה של OGG1 , הסיכון היחסי שלו לחלות בסרטן ריאות גדול פי 120 בהשוואה לסיכון של אדם לא-מעשן שפעילות ה- OGG1 שלו רגילה. הסיבה לכך היא, כנראה, שלאדם בעל פעילות OGG1 נמוכה יש קושי להתמודד עם נזקי די-אן-אי. עשן הטבק גורם להצטברות גדולה של נזקי די-אן-אי, ואז, מערכת התיקון החלשה שלו אינה עומדת בעומס, וכתוצאה מכך גדל מאוד מספר המוטציות, ועולה מאד הסיכון לסרטן הריאות. ממצא זה עשוי לסייע באיבחון בני-אדם מעשנים (לרבות “מעשנים פאסיוויים”) המצויים בסיכון גבוה במיוחד לחלות בסרטן ריאות. הפסקת העישון (או מניעת חשיפה לעשן) של אותם בני-אדם עשויה להפחית במידה רבה את רמת הסיכון שהם יחלו בסרטן הריאות.

המדענים אומרים שממצא זה מעלה אפשרות למצוא גורמי סיכון גנטיים אישיים (לא תורשתיים), לחלות במחלות סרטניות נוספות.

בצוות המחקר של הפרופ' ליבנה במחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע השתתפו גם החוקרת הבתר-דוקטוריאלית (דאז) ד”ר שרה בלומשטיין, ודליה אלינגר. הניתוחים הסטטיסטיים בוצעו בידי ד”ר עדנה שכטמן מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב.