חיישן ננומטרי חדש יציל חולי סרטן

באוניברסיטת תל אביב פותח חיישן ננומטרי חכם, שפועל כמתג המדליק אור פלואורצנטי בנוכחות תאים סרטניים. החיישן מסמן את הגידול ואת שוליו ברמת דיוק גבוהה במיוחד, המאפשרת למנתחים להסיר את הגידול במלואו - תוך פגיעה מינימלית ברקמות הבריאות סביבו, ומבלי להותיר בגוף תאים ממאירים, שעלולים להתפתח מחדש ו/או לשלוח גרורות קטלניות לאיברים אחרים. המשמעות: עלייה ניכרת באחוזי ההישרדות ובסיכויי ההחלמה של המנותחים.

את החיישן פיתחה קבוצת מחקר רב-תחומית בהובלת פרופ' רונית סצ'י-פאינרו, ראש המחלקה לפיזיולוגיה ולפרמקולוגיה בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב. לדברי פרופ' סצ'י-פאינרו: "במחקרים קודמים התגלה מאפיין ייחודי של מגוון גידולים סרטניים: ביטוי מוגבר של אנזימים המכונים קטפסינים. תפקידם של אנזימים אלה, המצויים בכמות פחותה בהרבה גם בתאים בריאים, הוא לזהות ולחתוך רצף מסוים של חומצות אמינו (אבני הבניין של החלבונים). אנחנו ניצלנו את התכונה הזאת כדי לבנות חיישן חכם, שיזהה ויתייג תאים סרטניים."

החוקרים ייצרו ננו-חלקיקים פולימריים, המורכבים מאותו רצף חומצות אמינו שהקטפסינים נועדו לחתוך. החלקיקים הללו חוברו לתגים פלואורסצנטיים העשויים ממולקולות של חומר הצבע ציאנין (Cy). "כשמולקולות הציאנין מוחזקות יחדיו על ידי החלקיק הפולימרי, גלי האור שהן פולטות מבטלים זה את זה, והן נותרות חשוכות", אומרת פרופ' סצ'י-פאינרו. "אך ברגע שהננו-חלקיק מגיע לתא סרטני, הפולימר המחבר נחתך על ידי הקטפסינים, ומולקולות הציאנין מתרחקות זו מזו, ומאירות באור זוהר. לעומת זאת, ברקמה הבריאה שמסביב, הפולימר אינו נחתך, והאזור נותר חשוך. הגבול בין האזור המואר (הגידול) לחשוך (תאים בריאים) ברור מאוד לעין".

עוד חדשות מחזית המדע בערוץ הטלגרםשל ערוץ הטכנולוגיה

במונחים מקצועיים, המשמעות היא שלחיישן החכם יש רגישות גבוהה – הוא מגלה את כל התאים הסרטניים, וגם סלקטיביות גבוהה – הוא אינו מתייג תאים בריאים. בדרך זו הוא מדווח למנתח על מיקומם של התאים הסרטניים בזמן אמת, כלומר במהלך הניתוח עצמו - מתחת לסף הגילוי של אמצעי הדימות הקיימים כיום.

החיישן החדש הושווה גם לשני חיישנים שנמצאים היום בניסויים קליניים בחדרי ניתוח. נמצא כי רמות הרגישות והסלקטיביות שלו גבוהות יותר, והוא אף נדלק הרבה יותר מהר. ברמה הטיפולית, המשמעות היא כי אין צורך לאשפז את המטופל יום קודם, ואפשר להזריק לו את החיישן רק כ-4 שעות לפני הניתוח.

את המחקר הובילו רחל בלאו, יאנה אפשטיין ויבגני פיסרבסקי, סטודנטים לדוקטורט ממעבדתה של פרופ' סצ'י-פאינרו. המחקר בוצע בשיתוף פעולה עם פרופ' צבי רם, ראש המחלקה לנוירוכירורגיה בבית החולים איכילוב, וסגניתו ד"ר רחל גרוסמן.

במחקר זה השתתפו גם פרופ' דורון שבת מבית הספר לכימיה באוניברסיטת תל אביב ופרופ' גליה בלום מהפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית. המחקר זה מומן על ידי האיחוד האירופי (ERC), הקרן הלאומית למדע, משרד המדע והאגודה למלחמה בסרטן. המחקר התפרסם במאי 2018 בכתב העת המדעיTheranostics.