מחקר במכון ויצמן איתר דרך לשפר את יעילות תאי מערכת החיסון נגד גידולים סרטניים

ניתן לשפר את הביצועים של תאי המערכת החיסונית הנלחמים בסרטן, תאי T מסוג CD8, אם מגדלים אותם בסביבה שבה נמנעת מהם גישה לחמצן; כך עלה ממחקר שנעשה במכון ויצמן. החוקרים ציינו כי הדבר דומה הדבר לעריכת אימוני כושר בסביבה דלילת חמצן, כמו בגבהי ההרים, לספורטאים.

דיווח על המחקר פורסם בכתב העת Cell Reports. בראש צוות המחקר עמד פרופ' גיא שחר מהמחלקה לאימונולוגיה. שאר חבריו היו: יעל גרופר, רויטל זהבי פפרמן, ד"ר מאיר סלמה וד"ר זיו פורת מהמחלקה לתשתיות מחקר במדעי החיים וכן ד"ר טלי שליט מהמרכז הלאומי לרפואה מותאמת אישית.

פרופ' שחר: "אם מחקרי העתיד יובילו לתוצאות דומות תוך שימוש בתאי T של בני אדם, ייתכן שניתן יהיה לשפר את האימונותרפיה ולהילחם גם בגידולים המוצקים"

פרופ' שחר הסביר: "הפעלת המערכת החיסונית נגד סרטן – הגישה הטיפולית הנקראת אימונותרפיה – מיושמת בהצלחה בשנים האחרונות וכבר מצילה חיי חולים רבים. בגרסה אחת של הטיפולים, מפיקים תאי T מדם החולה, מגבירים את יכולתם לזהות ולהשמיד גידולים ומחזירים אותם לגוף. שיטה זו הוכיחה עצמה כיעילה נגד סוגים מסוימים של סרטן הדם וסרטן מערכת הלימפה, אך לא נגד גידולים מוצקים.

"הסיבה לכך נעוצה כנראה בריכוז הנמוך של חמצן בגידולים אלה – בין 0.5% ל-5% מכלל הגזים שבתוך הנוזל הבין-תאי. כלומר: מעט מאוד בהשוואה לרוב הרקמות הבריאות, ובוודאי שבהשוואה לתנאי מעבדה, שבהם ריכוז החמצן בנוזל שבו מגדלים תאים, הוא כ-20%.

"לתאי הגידול עצמו המחסור בחמצן איננו מפריע: הם מצליחים לעשות שימוש מיטבי בגלוקוז, הדלק התאי העיקרי, גם בסביבה דלילת חמצן. עם זאת, בתנאים אלו מתקשים תאי ה-T לחדור לגידול ולהילחם בסרטן.

"תאי T הם בגדר 'חיל הרגלים' המסתער והמתנקש של האימונותרפיה. הם אלה שמשמידים תאים סרטניים, אך הם לא תמיד מצליחים במשימתם".

בעבר הראו מחקרים כי גידול תאי T בתנאי של מחסור בחמצן משפר את יכולתם להרוג תאים אחרים במבחנה - אך לא נבדק עד כה אם תאים אלה אכן נלחמים בסרטן טוב יותר. המחקר החדש בדק סוגיה זאת.

החוקרים העבירו תאי T מעין "אימון" בסביבה דלת חמצן (CD8 T cells activated under hypoxic conditions). התאים גודלו באינקובטור עם ריכוז חמצן נמוך ביותר – 1% בלבד. לאחר מכן, חילקו עכברים עם גידולי מלנומה לשתי קבוצות: האחת טופלה באימונותרפיה באמצעות תאי T רגילים, והאחרת – באמצעות תאי T שגודלו בסביבה דלת חמצן.

"תאי ה-T שגודלו תחת מחסור בחמצן הצליחו הרבה יותר במלחמה שלהם בסרטן. העכברים שטופלו בתאים אלה נשארו בחיים זמן רב יותר, והגידולים הממאירים הצטמקו בצורה דרמטית הרבה יותר בהשוואה לעכברים שטופלו בתאי T רגילים", אמר פרופ' שחר.

במפתיע, תאי ה-T שמנעו מהם גישה לחמצן לא חדרו לגידול הסרטני טוב יותר מאשר התאים הרגילים. סוד ההצלחה שלהם היה כנראה טמון בכך שהם הכילו כמות גדולה יותר של האנזים "גרנזיים B", החודר לתאים סרטניים והורג אותם.

פרופ' שחר: "בדיוק כמו שבני אדם מפתחים סיבולת גבוהה יותר בזכות אימונים בסביבה דלילת חמצן, כך גם תאי T 'מתחזקים', כתוצאה מ'אימון' בסביבה זו והופכים למתנקשים יעילים יותר".

לדבריו, "אם מחקרי העתיד יובילו לתוצאות דומות תוך שימוש בתאי T של בני אדם, ייתכן שניתן יהיה לשפר את האימונותרפיה ולהילחם גם בגידולים המוצקים. אולם בכל מקרה: בסוגים מסוימים של אימונותרפיה, מוצאים תאי T מגוף החולה ומגדלים אותם במעבדה. לגדל אותם בתנאי חוסר חמצן איננו דבר מסובך, אך שינוי קטן זה עשוי לשפר משמעותית את יעילות הטיפול".