ננו-צוללות חיות מחסלות סרטן ומתקשרות עם הרופאים שמחוץ לגוף

כדי להוציא את המשימה אל הפועל, השתמשו המדענים בתאי דם לבנים מסוג T, והחדירו לתוכם גן המסייע להם לזהות את תאי הסרטן

תא T (מימין), טסית דם (באמצע) וכדורית דם אדומה (משמאל)
תא T (מימין), טסית דם (באמצע) וכדורית דם אדומה (משמאל)
כבר מזה חמש שנים שאני מרצה וכותב ברבים על אחד החזונים הגדולים של הננו-טכנולוגיה: היכולת לתכנן ולייצר ננו-צוללות שיצודו תאים סרטניים בזרם הדם. צוללות אלו לא יהיו גדולות יותר מתאים אנושיים רגילים, אך הן יתוכנתו באמצעות הנדסה גנטית לביצוע פעולות יוצאות דופן, כאיתור תאים סרטניים וחיסולם. עד היום הצליחו כבר מדענים במעבדות שונות ליצור ננו-צוללות 'טיפשות' – אלו מעין צנצנות המכילות רעל, שזרימת הדם מובילה אותן לגידול, והן מסוגלות להידבק אליו ולהרעיל את התאים. עתה הצליחו מדענים ליצור זן חדש, משופר ומשוכלל של ננו-צוללות, המבוסס על תאי דם לבנים מהונדסים גנטית. אלו מחפשים באופן אקטיבי את הגידול הסרטני בגוף, מחסלים אותו וגם מודיעים לרופא על מיקומם בכל עת.

כדי להוציא את המשימה אל הפועל, השתמשו המדענים בתאי דם לבנים מסוג T, והחדירו לתוכם גן המסייע להם לזהות את תאי הסרטן. הגן החדש גורם לקולטנים להיווצר על קרום התא, ואלו משמשים כרדארים זעירים המאפשרים לתאים להתמקד על הגידול הסרטני. ננו-טכנולוגיה עתידנית במיטבה. לפי התיאוריה, ברגע בו התאים המהונדסים הוזרקו לגופיהם של העכברים, הם היו אמורים להתחיל לרחרח אחר הגידול, לאתר אותו ולעורר את כל מערכת החיסון של העכבר כנגדו. אבל איך יודעים שזה באמת מה שקרה?
כדי לדעת בוודאות האם התאים המהונדסים הגיעו באמת לגידול, הוסיפו המדענים גן נוסף לננו-צוללות שלהם. גן זה גורם לתאים 'לזהור' כאשר העכברים נסרקים באמצעי דימות הקרוי PET– טומוגרפיית פליטה פוזיטרונים. למעשה, הם פיתחו דרך עבור הצוללות שלהם לתקשר עם העולם שמחוץ לגוף, גם אם דרך זו מוגבלת לצעקה בנוסח "היי, אנחנו כאן!"

במקרה הנוכחי, לפחות, זה הספיק. מיליון תאים הוזרקו לזרם הדם של כל עכבר. מיליון חיילים קטנים, חמושים באנטנות שמזהות את אויביהם, ביכולת להזעיק עזרה ממערכת החיסון הסובבת אותם ובמכשירי קשר שהתירו להם לדווח על מיקומם לחוקרים. הם התקדמו לריאות ולבלוטות הלימפה, התארגנו והעריכו מחדש את מצבם, ומשם השליכו עצמם לזרם הדם וסרקו את הגוף באגרסיביות במרדף אחר תאי הגידול הסרטני. תוך יומיים-שלושה הם הצליחו לאתר את הגידול ולהילחם בו ביעילות רבה ולהקטין את גודלו בכל העכברים שהשתתפו בניסוי. לעכברי הביקורת, לעומת זאת, הוזרקו תאים מהונדסים שלא קיבלו את הגן המצייד אותם בכלים לזהות את הגידול – ואצלם היתה התפתחות מהירה וקטלנית של הסרטן. וכל זאת, בשידור חי ובזמן אמת באמצעי סריקה בלתי-פולשניים. במילה אחת: מדהים.

מתי נוכל לצפות לטכנולוגיה דומה בבני אדם? ייתכן שעתיד זה אינו רחוק ממימוש. החוקרים מציינים בעצמם כי ניתן להנדס גנטית את תאיו של החולה בסרטן בשיטה דומה, ולהזריק אותם בחזרה לגוף כשהם חדורים ברוח עזוז וגבורה – וכמובן שגם בגן המזהה את תאי הגידול. אבל לפני שמתחילות החגיגות, כדאי לזכור שעדיין יש מספר גורמים שעלולים להכשיל את הטכנולוגיה החדשה בבני-אדם. ראשית לכל, אנו גדולים בהרבה מעכברים, וייתכן שלתאים המהונדסים יידרש זמן רב יותר לאתר את הגידול. האם פרק זמן זה יימשך ימים, או אולי חודשים? את זה נדע רק בניסוי הקליני הראשון.

ההנדסה הגנטית, בפני עצמה, כרוכה בסיכון בפני עצמה. כל התערבות בקוד הגנטי של התאים עלולה, גם אם הסיכוי נמוך, לגרום לאחד ממיליוני התאים המוזרקים לצאת מכלל שליטה, להתחלק בצורה בלתי מבוקרת וליצור גידול חדש בגופו של החולה. זו אינה תוצאה רצויה, אך החשש לכך קטן בשנים האחרונות, לאחר שבטיחותה של ההנדסה הגנטית הודגמה במספר ניסויים קליניים בבני-אדם. הסיכון תמיד קיים – אבל התשואה במקרה זה עשויה להצדיק אותו.

גם אם הטיפול יגיע בסופו של דבר לבתי החולים, יידרשו לכך בוודאי עוד מספר שנים לכל הפחות. אבל המשמעויות שלו פורצות דרך מכל בחינה אפשרית. אנו, בני אדם פשוטים, מצליחים להנדס צוללות ננו-טכנולוגיות ולשגר אותן לתוך גופנו אנו. הן מתקנות את הגוף, מתקשרות איתו ושולחות לנו מסרים על נוכחותן. האם בעתיד נוכל לשמור על צבא 'רובוטים' ביולוגיים שכזה בדרך קבע בתוך הגוף? האם הצוללות יוכלו לתקשר בדרכים פשוטות יותר ומגוונות יותר, למשל באמצעות שינוי צבע של נקודה קטנה באזור מוצנע על העור, כאות לזיהוי סרטן בגוף, או על מנת לאותת על מתקפה של חיידקים?

על שאלות אלו רק לעתיד – ולננו-טכנולוגיה – פתרונות.

המחקר, ב- PNAS

ההודעה לעיתונות של אוניברסיטת קליפורניה-לוס אנג'לס

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

24 תגובות

  1. מפחיד לחשוב מה טכנולוגיה כזאת ביחד עם ידע על המוח ופעולתו יכולים לעשות…

  2. רועי:
    אני מצטרף לביקורות האוהדות.
    הכתבות שלך מענינות, מלמדות ומעוררות מחשבה

  3. ר.ח.

    זאת לא טכנולוגיה חדשה (כפי שניתן לקרוא במאמר, הרעיון קיים כבר לא מעט שנים), אבל זו התקדמות חשובה, גם מבחינת הטכניקה וגם מבחינת הקונספט של לעקוב אחר תאים בתוך הגוף.

    ואני מסכים – זה רחוק מלהיות פשוט, אבל אני אופטימי.

    שמח שאתה נהנה גם לקרוא בבלוג שלי,

    רועי.

  4. רועי כמו ר.ח גם אני קוראת את הבלוג שלך וכל כתבה שלך כאן וגם את התגובות וההתייחסות שלך למגיבים, תמשיך בבקשה לכתוב בתדירות גבוהה אתה אחת הסיבות שאני נכנסת לאתר

  5. רועי,
    אם זה היה כל כך פשוט, לגדל את התאים ולגרום להם לתקוף סרטן אז מזמן לא היה סרטן. הבעיה העיקרית בכל הסיפור היא למצוא אנטיגנים ספציפיים לסרטן. סך הכל מעבר להייפ של "נאנו" ו"מדהים" אין במאמר הזה פריצת דרך אמיתית או טכנולוגיה חדשה. אבל הוא מהווה אבן דרך חשובה במחקר המתמשך והאינסופי במלחמה בסרטן. בכל מקרה אני נהנה מאד לקרוא את הבלוג שלך ואת הכתבות ולמרות מה שנכתב למעלה אני כן חושב שיש כאן "נשמה יתירה" אז ישר כח ותמשיך בכך!

  6. איציק,
    כדבריך, רוב הסיכויים הם שעבור כל חולה, יהיה צורך 'לתכנת' את הצוללות כנגד הגידול הסרטני המסוים שיש לו. זה לא אמור להיות קשה מדי (לפחות, לא יותר קשה מכל הטכנולוגיה הזו), מכיוון שאפשר לקחת ביופסיה של הסרטן, לגדל את התאים הסרטניים במעבדה וללמד את תאי ה- T להכיר אותם.

    יוסי,
    הסר דאגה מלבך. שלומי טוב, וכך גם שלום אשתי. המאמר נכתב במסגרת פרויקט שלקחתי על עצמי – לכתוב מאמר אחד ליום בבלוג. התוצאה היא שהתוספות הצדדיות קצת יורדות באיכות, אבל לא נורא – המנה העיקרית עדיין כאן.
    חוץ מזה, לטעמי זאת התקדמות מספיק מרגשת כדי לוותר על הסיפורים הצדדים.

    שבוע טוב,

    רועי.

  7. היי איציק, אף אחד לא טען שהננו-צוללת לא צריכה לדעת כנגד מי היא צריכה לפעול, הרי במאמר צויין במפורש שאותו צי של ננו צוללות הונדס במיוחד כדי לזהות תאים סרטניים בלבד ולפעול כנגדם, לכן לא ברורה לי ההערה שלך בנושא.

  8. טרחתי לקרוא את הכתבה במקור ולפי מה שהבנתי זה שהתאים תאי T הונדסו מחוץ לגוף בעזרת וירוס "נכה" הדומה לוירוס האיידס והוספה להם היכולת ליצור קולטנים ( היכולת הזאת נובעת מרקומבינטוריקה של גנים האחראים על יצור קולטנים במבנים שונים המתאימים לשלל אנטיגנים אבל כנראה זה המבנה החסר ) אשר הם ספציפיים לתאים הסרטניים ולחסל אותם, המחקר עסק בסרטן העור.
    הונדסו כמליון תאים שזה מספיק לעכברים אך לגוף האדם צריך כמות פי אלף, כמילייארד תאים כדי לגרום לתהליך ריפוי.
    דבר המגדיל גם את הסיכון ליצירת תאים שהם עצמם לא תקינים ואף מסרטנים אף על פי שלפי מיטב ידיעתי אפשר בעזרת ציטומטר לסנן תאים לא תקינים או אם כבר להשתמש באותה שיטה שהמציאו כדי להשמיד את התאים הלא תקינים של תאי T.
    ולכל המגיבים אין די ביצירת אותה ננו צוללת. היא צריכה לדעת גם נגד מי לפעול. כמו ליצור טיל ולהגיד "זה בסדר הוא כבר ימצא את המטרה לפי איך שהוא יבין" הדבר עלול לפעול גם נגד הגוף עצמו.

  9. קרלוס, זה בדיוק מה שאומר ריי קורצוויל, שבעשורים הקרובים נפתח ננו-צוללות שיתחזקו את הגוף שלנו ויצרו מערכת חיסונית מושלמת שמשמידה תאים סרטניים בודדים עוד לפני שהפכו לגידול, וישמרו על גופנו בריא לחלוטין, זה יאפשר לנו גם לחיות חיי נצח, לא רק 200 שנה.

    תראה כאן:

    https://www.hayadan.org.il/the-singularity-is-near-2106084

  10. למה לעצור כאן? אפשר להמשיך באותה הדרך וליצור מערכת חיסונית שלא תיתן לשום דבר לפגוע בגוף…אחר כך אפשר ליצור "צוללות" שמתקנות תאים ואיברים…"צוללות" שמעדכנות ומחזקות את הגוף ולמות בשמחה בגיל 200

  11. אז סליחה אם טעיתי! אבל לא טעיתי לגבי כדור השוקולד והבן של מפלצת הספגטי!

  12. מה קרה לך רועי?
    עוד כתבה מחכימה ומאלפת יצאה ממך אבל היכן הנשמה היתרה? היכן השימוש בהומור המקדים? הפסקת להסביר לזוגתך (הפסקתם לטייל?) וכד'. אני מתחיל להיות מודאג…

  13. בצילום למעלה מימין לשמאל:

    1. כדור שוקולד עם קוקוס!

    2. צאצא של מפלצת הספגטי!

    3. קערת פודינג (??)

  14. אבנר:
    התשובה לשאלתך נמצאת בציטוט הבא:
    "ברגע בו התאים המהונדסים הוזרקו לגופיהם של העכברים, הם היו אמורים להתחיל לרחרח אחר הגידול, לאתר אותו ולעורר את כל מערכת החיסון של העכבר כנגדו"

  15. ננו טכנולוגיה נראה כעתיד שישנה את פני האנושות לחלוטין.
    איני מדענית, אך אני חושבת שבעוד שנים תינוקות עם לידתם יקבלו את השינוי הגנטי הרצוי ואולי אף שבבי ידע רצויים?
    סייבר תינוקות?

  16. באמת מדהים. יתכן וזו אכן התקווה האולטימטיבית לכל חולי הסרטן בעתיד (משמע רבע עד שליש מאיתנו, באיזשהו גיל). כמובן שעד שטיפול פורץ דרך זה יעבור את אישורי ה- FDA הדרך עוד ארוכה מאד, אבל במקרים כאלה, כאשר יש משהו חדשני לגמרי בעל פוטינציאל יוצא דופן, יש ב-FDA מסלולים מהירים. עדיין, כנראה שמדובר במקרה הטוב בלפחות 5 שנים.

  17. "עד היום הצליחו כבר מדענים במעבדות שונות ליצור ננו-צוללות 'טיפשות' – אלו מעין צנצנות המכילות רעל, שזרימת הדם מובילה אותן לגידול, והן מסוגלות להידבק אליו ולהרעיל את התאים. עתה הצליחו מדענים ליצור זן חדש, משופר ומשוכלל של ננו-צוללות, המבוסס על תאי דם לבנים מהונדסים גנטית. אלו מחפשים באופן אקטיבי את הגידול הסרטני בגוף"

    לא הצלחתי להבין את המשפט הזה, האם הננו-צוללות החדשות אינן "צנצנות" המכילות רעל הנסחפות בזרם הדם? האם יש להן כוח מניע כלשהו (בדומה לשוטון המפורסם) שמאפשר להן בניגוד לדור הקודם, לנוע לאן שהן רוצות? האם הן לא נדבקות לגידול ומרעילות את התאים בדיוק כפי שעשו הדור הקודם של הננו-צוללות?

    אם כך במה בדיוק הן שונות באופן פעולתן מעבר לחלק של איתות החוצה על מיקומן בגוף?

    לא הבנתי.

  18. נראה לי שחסר שלב בהסבר
    הרי גם המערכת החיסונית הטבעית של הגוף אמורה לטפל בגידול באותה דרך ובעצם הבעיה שמשום מה אותם תאים לא מביאים לידי ביטוי את היותם סרטניים על ידי מזהים ספציפיים על הממברנה ואז מערכת החיסון לא יודעת שעליה לטפל בתא סרטני ( איזה אינטרס יש לתא שיזהו אותו כסרטני ומה בעצם מזהה תא כסרטני ? ) לפעמים מדובר במזהים הקיימים גם בתאים בריאים אבל ביחס התבטאות שונה ולי יש חשד שמדובר גם במיקום פיזי על פני הממברנה.
    אז נראה לי שחסר במאמר השלב שבעצם צריך לזהות את אותם גידולים, את ההתבטאות החלבונית שלהם ואז ליצור קולטנים ספציפיים להם כדי שיוכלו להלחם בגידול, הגישה שתופסת היום תאוצה של תרופות המותאמות אישית לחולה.

  19. זה פשוט מדהים, ואין ספק שהעולם שלנו הולך להשתנות ולעבור מהפיכה כבירה ב 20 שנים הקרובות, בין היתר בזכות התחום המדהים הזה שנקרא ננו טכנולוגיה. ריי קורצוויל צודק – התחומים האלו הולכים ומתפתחים בקצב הולך ומואץ בצורה אקספוננציאלית, ומה שנראה לנו עכשיו כמו טיפטוף עדין של יישומי ננו-טכנולוגיה ראשוניים יהפוך לשיטפון אדיר בעשורים הקרובים, כנ"ל בתחום המיחשוב וחיבור תחום זה לחקר המוח.

    אנשים עוד לא מבינים באיזה עידן מדהים אנחנו חיים, וזו רק ההתחלה 🙂

    The Singularity Is Near

  20. מעניין מאוד, למרות שאי אפשר שלא לחוש סקפטיות מבחינת תאריכים – הביורוקרטיה הארוכה הצפויה.

    אבל אהבתי. מאוד.

    אהבתי גם: "…באמצעות שינוי צבע של נקודה קטנה באזור מוצנע על העור". רעיון יפה מאוד.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן