11/05/2025
חדשות המחקר במחלקה - חומר ביואקטיבי חדש המסייע באימונותרפיה נגד סרטן
מערכת החיסון שלנו מגנה עלינו על ידי זיהוי והשמדה של תאים חריגים או נגועים. עם זאת, תאי סרטן לעיתים מצליחים לחמוק מגילוי בכך שהם מחקים תאים בריאים. בשנים אחרונות, פותח טיפול פורץ דרך שמתמודד עם אתגר זה באמצעות תאי T - סוג של תאי דם לבנים, שמתוכנתים מחדש לזיהוי ותקיפה יעילים יותר של תאי סרטן. תאים אלו נאספים מהדם של חולה, משופעלים (כלומר מועברים ממצב רדום למצב פעיל, בדומה למה שקורה בגוף במהלך זיהום, למשל) ומהונדסים גנטית כך שיבטאו קולטנים ייחודיים בשם chimeric antigen receptors (CAR) אשר מזהים סוגים ספציפיים של תאי סרטן. לאחר התרבות במשך כמה ימים, תאי T המצוידים בקולטני CAR מוזרקים חזרה לגוף המטופל, שם הם פועלים כמו טילים מונחים במדויק ומשמידים תאי סרטן שהמערכת החיסונית לא הצליחה לזהות.
למרות ההתקדמות המרשימה בתחום, וקיומן של מספר טיפולי CAR שאושרו על ידי ה- FDA לסוגים מסוימים של סרטן הדם כגון לוקמיה ולימפומה, אתגר מרכזי נותר בעינו: תאי T שעוברים שפעול מחוץ לגוף "מותשים" במהירות. כתוצאה מכך, לאחר החזרתם לגוף, פעילותם האנטי-סרטנית מוגבלת בזמן ולעיתים אינה מספיקה לחיסול המחלה.
כדי להתמודד עם מגבלה זו, נעשה מחקר רב שנים באוניברסיטת בן גוריון בשיתוף פו צוותי מחקר של פרופ' מארק שוורצמן מהמחלקה להנדסת חומרים ופרופ' אנגל פורגדור מהמחלקה לאימונולוגיה. הם חקרו כיצד תאי T מתקשרים עם סביבתם הפיזית, באמצעות חומרים ננומטריים המדמים את תנאי הסביבה בגוף. במהלך השנים האחרונות הם גילו שתאי T מסוגלים לחוש מאפיינים מכניים של סביבתם. תגלית זו עוררה את השאלה: האם ייתכן שההתשה המהירה של תאי CAR T נובעת מהעובדה שהם מופעלים על ידי חומרים מלאכותיים, השונים לחלוטין בתכונותיהם הפיזיקליות מהתאים שמפעילים תאי T בגוף, כמו תאי סרטן או תאים נגועים?
כדי לבחון את השערה, הינדסו החוקרים לאחרונה חומר ביו-אקטיבי שמחקה את המבנה הפיזי והתכונות המכאניות של פני השטח של תאי סרטן, והשתמשו בן בשביל לשפעל תאי T אנושיים בתנאי מעבדה, כחלק מתהליך ההפקה של תאי T CAR. ההשארה של החוקרים התגלתה כנכונה: תאי CAR T שיוצרו על בסיס חומר זה הפגינו ביצועים טובים יותר: הפעלה חזקה יותר, התשה מופחתת, שיעור גבוה יותר של תאים זיכרוניים (central memory T cells ) בעלי פעילות ממושכת נגד סרטן בגוף, וכתוצאה מכל אלו - ויכולת הרג מוגברת של תאי סרטן, גם בניסויים מעבדתיים וגם במודלים של בעלי חיים.
לשם שחזור המבנים הננומטריים של פני שטח תאי הסרטן, השתמשו החוקרים בטכנולוגיות מתקדמות שמקורן בייצור שבבים, המסוגלות ליצור מבנים זעירים בגודל עד כדי 5 ננומטרים. אך הפעם, אותה טכנולוגיה שבדרך כלל משמשת לייצור טרנזיסטורים זעירים מסיליקון, שימשה לייצור חומר ננומטרי ביואקטיבי שמבדה את המבנה של תאי סרטן. במחקר החדשני , שתוצאותיו פורסמו זה עתה בעתון Advanced Materials, נעשו בהובלה של פוסט-דוקטורנט מהמחלקה להנדסת חומרים קרלוס אורניה מרטין, ודוקטורנט מהמחלקה לאימונולוגיה עבד אל קדר יאסין, והיו שותפים בו מספר רב של חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון ואוניברסיטת פנסילבניה (UPENN) בארה"ב.
את המאמר ניתן למצוא בקישור הבא:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202412482
בתמונה: צילום מיקרוסקופ אלקטרוני של תאי T אנושיים על פני "תא סרטן מחושזר"