טכנולוגיה חדשנית להתאמה אישית של תרופה אנטי-סרטנית

חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה חדשנית להתאמה אישית של תרופה אנטי-סרטנית למטופל. בתהליך זה, הדומה לבדיקת אלרגיה, נבדקות כמויות מזעריות של תרופות שונות בתוך הגידול הסרטני בגוף המטופל. את המחקר הוביל פרופ' אבי שרודר מהפקולטה להנדסה כימית.

חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה דיאגנוסטית חדשה לבדיקה מוקדמת של התאמת תרופה אנטי-סרטנית למטופל הספציפי, עוד לפני תחילת סדרת הטיפולים. את המחקר, שהתפרסם ב-Nature Communications, הוביל פרופ'-משנה אבי שרודר מהפקולטה להנדסה כימית בטכניון. המחקר מומן במענק ERC-H2020 היוקרתי מטעם האיחוד האירופי וכן על ידי הקרן הלאומית למדע והאגודה למלחמה בסרטן.

"עולם הרפואה עובר כיום לרפואה מותאמת אישית," מסביר פרופ' שרודר. זהו שינוי פרדיגמטי הנובע מההתפתחות העצומה בהבנת הגנום האנושי ומההבנה שאנשים שונים מגיבים בדרכים שונות לאותו טיפול. עם זאת, גם הטיפולים המותאמים למאפייניו הגנטיים של המטופל לעיתים אינם מספקים את התמונה המלאה אודות החולה, בבחירת התרופה המתאימה. למעשה רבים מהחולים מקבלים תרופה שהסרטן אינו מגיב לה. זה הרקע למחקר שלנו, שבמסגרתו פיתחנו טכנולוגיה שצולחת את המכשול הזה."

פרופ' שרודר, הדוקטורנט צבי יערי וחוקרים נוספים בצוות המחקר פיתחו מעין מעבדה זעירה (ובטוחה) הבודקת את יעילותה של התרופה הספציפית בגופו של המטופל הספציפי. "זה קצת מזכיר בדיקות אלרגיה, שמספקות לנו בבדיקה פשוטה את פרופיל האלרגיה של האדם הספציפי. כאן אנחנו מדברים על בדיקה פשוטה המספקת , באופן דומה, את פרופיל התגובה של המטופל לתרופה המיועדת. השיטה הזאת מאפשרת לבחון את היעילות של כמה תרופות במקביל בתוך הגידול הסרטני של החולה, במינונים מזעריים שאינם מורגשים על ידי החולה ואינם מסכנים אותו כלל. על סמך בדיקה זו תיבחר התרופה היעילה ביותר למטופל הספציפי."

בתמונה: פרופ' שרודר, הדוקטורנט צבי יערי וחוקרים נוספים.

איך עושים את זה? "אנחנו אורזים כמויות מזעריות של התרופות האנטי-סרטניות בתוך ננו-חלקיקים ייעודיים שפיתחנו. ייחודן של האריזות הננומטריות האלה בכך שהן זורמות במחזור הדם אל הגידול ושם נבלעות על ידי התאים הסרטניים. לאריזות האלה אנו מצרפים מראש רצפים מלאכותיים של DNA, המשמשים כקוראי-הברקוד של פעילות התרופה בתאים הסרטניים."

לאחר 48 שעות נלקחת דגימה (ביופסיה) מן הגידול, וניתוח הברקוד מספק מידע מדויק על התאים שהושמדו (או לא) על ידי כל תרופה. "במילים אחרות, המערכת הזאת מנטרת את השפעתה של כל תרופה על תאי הגידול של החולה. כרגע אנחנו עובדים עם תרופות הרשומות כאנטי-סרטניות, אך עקרונית ניתן לבחון לכל חולה סוללה של תרופות וכך לגלות מהי התרופה המתאימה לו ביותר למחלה שממנה הוא סובל." 

המחקר הנוכחי, שהתבסס על ניסויים בעכברים, התמקד בהשפעתן של תרופות שונות על סרטן שד מסוג Triple Negative - סוג סרטן מאתגר במיוחד, שאינו מגיב היטב לטיפולים סטנדרטיים ומקשה על הרופאים להתאים את התרופה למטופל. כדי לוודא שהניסוי אכן בודק את השפעת התרופה עצמה, ולא השפעה אפשרית של המארז הננומטרי עצמו, הוחדרו לגידולים גם "אריזות פלצבו" ריקות מתרופה. התוצאה: התרופות האנטי-סרטניות נמצאו בסוף התהליך בעיקר בתאי סרטן מתים - כלומר הרגו אותם - ואילו אריזות הפלצבו התגלו בעיקר בתאים חיים של הגידול, כלומר לא חיסלו את התאים. בהשוואה בין התרופות האנטי-סרטניות השונות גם נמצאו הבדלים ביעילות התרופות השונות.

"הטכנולוגיה הזו נותנת צוהר חדש לתובנות בסיסיות על מנגנוני מחלת הסרטן ועמידותה בפני תרופות שונות," אומר פרופ' שרודר, "אבל המחשבה שלי היא גם יישומית: איך המחקר שלנו יוכל לעזור לאנשים. לכן ההצלחה הנוכחית משמחת ומרגשת מאוד. נכון שנדרשת עוד עבודה רבה כדי להפוך את הפיתוח שלנו למוצר זמין לציבור, אבל אני מאמין שתוך כמה שנים נראה אותו בקליניקה."

פרופ' שרודר הוא חבר סגל בפקולטה להנדסה כימית בטכניון וחבר במכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI) ובמרכז המשולב לחקר הסרטן בטכניון (TICC). בשנים האחרונות הפך פרופ' שרודר לאחד היזמים המדעיים הבולטים בתחום הביו-טק הישראלי, ומחקריו בטכניון היוו בסיס להקמת חברות רבות ובהן ויה-אקווה (ViAqua Therapeutics) המפתחת חיסונים לחקלאות הימית; InPlant Technologies  - חברה המשפרת את איכות הסביבה ואת יעילותם ובטיחותם של ריסוסים בחקלאות מדייקת; PEEL Therapeutics  - חברה אמריקאית המפתחת תרופות חדשניות לטיפול בסרטן, על בסיס מערך הבקרה התוך-תאי P53 הייחודי הקיים בפילים; ומוביוס מדיקל (Moebius Medical), שפיתחה טיפול חדשני למחלת המפרקים הניוונית אוסטיוארתירתיס.  הטכנולוגיה החדשנית שפותחה נרשמה כפטנט ובימים אלה מתקיימים מגעים למסחורה עם קרן הון-סיכון NGT3.

מנכ"ל האגודה למלחמה בסרטן מירי זיו אמרה: "אנחנו גאים שנתנו יד לקיום מחקר כל כך חשוב ומבטיח שעשוי לתת מענה מותאם אישית לחולים ולהוביל לטיפול יעיל ומדויק יותר. יש לנו קשר מצוין ורב שנים עם הטכניון בנושאים אלה. גם פרופ'-מחקר אהרן צ'חנובר, חתן פרס נובל בכימיה לשנת 2004, נעזר במענקי המחקר של האגודה בתחילת דרכו כחוקר צעיר. פרופ' צ'חנובר שימש בהתנדבות כחבר בוועדת המחקר של האגודה במשך עשור, וכיום משמש כנשיא הכבוד שלנו".