פריצת דרך באוניברסיטת תל אביב: מערכת ננו-טכנולוגית תגביר את יעילות הטיפול בסרטן העור מלנומה וגרורותיו על ידי שינוע התרופות לאזור התא בו זמנית.
חוקרים באוניברסיטה, בהובלת פרופ' רונית סצ'י-פאינרו מהמחלקה לפיזיולוגיה ולפרמקולוגיה בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר, פיתחו מערכת חדשנית להובלת תרופות שמגבירה את יעילות הטיפול בסרטן.
כך המערכת פועלת: הנשא הזעיר הוא פולימר מתכלה ובטוח לשימוש בשם PGA. הנשא מורכב מיחידות חוזרות של חומצה גלוטמית, ובתוכו נארזו שתי תרופות ביולוגיות. תרופות אלה הן בעלות יעילות מוכחת לטיפול במלנומה וכוללות מעכבי BRAF (דברפניב) ומעכבי MEK (סלומטיניב, המאושר לשימוש בילדים).
לפי פרופסור סצ'י-פאינרו, הטיפול נועד להתמודד עם העמידות שמפתחים התאים הסרטניים לתרופות עם הזמן. באמצעות המערכת שנושאת את התרופות, יהיה ניתן להשתמש בשני טיפולים או יותר, שיתקפו את התא הסרטני מכיוונים שונים, בו זמנית, באופן ממוקד ובעוצמה רבה. כך מסבירה סצ'י-פאינרו, יהיה ניתן לעכב ואף למנוע את התפתחות העמידות לתרופות.
פרופ' סצ'י-פאינרו הוסיפה בהקשר זה כי "במסגרת המחקר ביקשנו לפתור בעיה נפוצה הקשורה לקוקטיילים: נכון להיום, רוב הטיפולים האונקולוגיים הם למעשה קוקטיילים של מספר תרופות; תרופות אלה ניתנות לחולה בו-זמנית, אך למרות זאת אינן מגיעות לגידול יחד - שכן הן נבדלות זו מזו בזמן החיים שלהן בזרם הדם ובזמן שלוקח להן להגיע לגידול. לכן, ברוב המקרים התרופות אינן פועלות באופן סימולטני המאפשר סינרגיה משמעותית".
מינון מוקטן של תרופות, יעילות מקסימלית
כדי לתת מענה לאתגרים הללו, החוקרים בחרו בשתי תרופות ביולוגיות מוכרות לסרטן העור מלנומה - וביקשו לשגר אותן יחד אל הגידול באמצעות נשא ננומטרי. נשא התרופות שנבחר למשימה הוא הפולימר PGA, פולימר של חומצה גלוטמית, מחומצות האמינו הנפוצות ביותר בטבע. הנשא פותח במעבדתה של פרופ' סצ'י-פאינרו, ונוסה בעבר בהצלחה במודלים בחיות במגוון טיפולים לסרטן הלבלב, השד והשחלות.
בשלב הראשון בחנו החוקרים מהו היחס המיטבי בין שתי התרופות למלנומה, שיאפשר להן לפעול יחד בסינרגיה מירבית, וזאת על פי כמה קריטריונים: רמת רעילות, סוג רעילות ומנגנון העמידות שמפתחים תאי הגידול כלפי כל אחת מהתרופות. כך נקבע יחס אופטימלי, שיבטיח יעילות מרבית ורעילות מינימלית. יתרון משמעותי נוסף של שילוב התרופות על הנשא הוא מינון מוקטן, נמוך בהרבה מהמינון של כל אחת מהתרופות כשהיא ניתנת בפני עצמה.
בשלב הבא התאימו החוקרים בין הפולימר הנשא לבין התרופות הנבחרות באמצעות שינוי מבנה כימי, כדי לאפשר את החיבור ביניהם. מערכת משולבת זו עוברת בגוף באופן בטוח לחלוטין ואינה פוגעת ברקמות הבריאות. בהגיעה אל תאי הסרטן, היא פוגשת חלבון ממשפחת האנזימים קטפסינים, המאפיינת גידולים סרטניים. החלבון מפרק את הפולימר ומשחרר את התרופות - שהופכות לפעילות ותוקפות את הגידול בכוחות משותפים.
כמות גדולה פי 20
פרופ' סצ'י-פאינרו הסבירה: "זה כמו להושיב כמה נוסעים בתוך מונית אחת, ולהוריד אותם באותה הכתובת. כולם מגיעים לאותו היעד, בדיוק באותו הזמן". עוד אמרה כי "הפלטפורמה שפיתחנו היא מודולרית במהותה, והיא יכולה להתאים למגוון רחב של תרופות. אנו מאמינים שיש לה פוטנציאל אדיר, ויישומיה האפשריים, לטיפול במגוון עצום של מחלות, הם כמעט אינסופיים".
כעת בחנו החוקרים את הטיפול החדשני על עכברים במודל למלנומה, והעלו תוצאות מבטיחות: הפולימר הננומטרי הביא את שתי התרופות אל גידול המלנומה ושחרר אותן שם – בכמות גדולה כפי 20 מזו המגיעה אל הגידול כשהתרופות מוזרקות כתרופות חופשיות במינון דומה.
יתרה מכך, האפקט הטיפולי של התרופות שהגיעו באמצעות הנשא היה ממושך הרבה יותר - פי 2.5-2 לעומת קבוצות הביקורת והקבוצה שטופלה בתרופות חופשיות, שהוזרקו בשיטה המקובלת. לדברי החוקרים, המשמעות היא שהפלטפורמה החדשה מאפשרת טיפול במינון נמוך בהרבה - כשליש מהמינון הנדרש כשהתרופות ניתנות בקוקטיילים רגילים, והטיפול כולו בטוח ויעיל יותר. כמו כן, באמצעות הגישה החדשנית ניתן לתת את התרופות בכמות גבוהה בהרבה מהמינון המקסימלי בשיטה הקיימת, ובכך להגביר עוד יותר את יעילות הטיפול.
במחקר השתתפו הדוקטורנטים יבגני פיסרבסקי, ד"ר רחל בלאו ויאנה אפשטיין ממעבדת המחקר של פרופ' סצ'י-פאינרו בבית הספר לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב. המאמר פורסם כמאמר ראשי וזכה לשער בגיליון אוגוסט 2020 של כתב העת היוקרתי Advanced Therapeutics.
המחקר מומן ע"י הקרן לחקר הסרטן בישראל (ICRF), ה-(ERC) European Research Council, משרד הבריאות תחת תכנית EuroNanoMed-II, ה-Melanoma Research Alliance, קרן קאהן והקרן הלאומית למדע (Israel Science Foundation).
