הינך נמצא כאן

כולם ביחד וכל אחד לחוד

האם מנגנונים שונים של נדידת תאי סרטן משפיעים על יכולתם לייצר גרורות?
10.05.2018

תאי סרטן השד בתרבית כפי שהם נראים תחת מיקרוסקופ אופטי. אפשר להבחין ברצועות המחברות בין התאים

תאי סרטן פולשניים נחלקים בדרך כלל לשני סוגים: תאים הנודדים בגוף בגפם, ותאים אשר נעים בקבוצות. "הנודדים הבודדים" נחשבים בדרך כלל לאלימים יותר מבין השניים, בשל יכולתם לנוע במהירות ולחדור לכלי הדם ולמערכת הלימפה בדרך ליצירת גרורות קטלניות. במעבדתו של פרופ' בני גיגר במכון ויצמן למדע התגלה באחרונה סוג שלישי: תאים אשר נעים בקבוצות, אך בו-בזמן מפגינים התנהגות פולשנית אלימה מהסוג המאפיין את ה"נודדים הבודדים".

כדי להפוך לתא סרטן פולשני מתחולל בתא הבריא שינוי, שניתן לראותו כ״החלפת זהות". כך למשל, תאי אפיתל – תאים נייחים בעיקרם, אשר ״מרפדים״ את דפנות המעיים או את צינוריות החלב בשד – מסגלים לעצמם יכולת נדידה אשר מאפשרת להם לנוע דרך רקמות חיבור ולחצות כלי דם. כחלק מהחלפת הזהות צונחות רמות החלבון E-cadherin, אשר משתתף ביצירת הקשרים שבין תאי האפיתל לבין שכניהם. לפי התפיסה הרווחת, "הנודדים הבודדים" מחליפים זהות באופן כמעט מלא, כלומר נותרים עם רמות נמוכות מאוד של E-cadherin, ובעקבות זאת מתנתקים משכניהם; חלקם אף חודר למחזור הדם, אשר נושא אותם אל איברים מרוחקים. לעומתם, תאים סרטניים השומרים על הרמה המקורית של E-Cadherin אינם יכולים להתרחק מהגידול הראשוני, ולפיכך אינם נוטים לפתח גרורות.

פרופ' גיגר, מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, ותלמיד המחקר יאיר אלישע חקרו סוג אגרסיבי של תאי סרטן שד פולשניים. תחילה, הם ״זרעו״ את תאי הסרטן בצלחות פטרי בצפיפות נמוכה, ועקבו אחר התפתחותם בעזרת סרטוני time-lapse (צילום תמונות בודדות בפרקי זמן קצובים) שצולמו במיקרוסקופ. הסרטונים הראו, שכאשר התאים הגיעו לשלב הנדידה, הם החלו להתרחק זה מזה, אבל לא נפרדו באופן מלא: הם נותרו מחוברים באמצעות "שלוחות" ארוכות, אשר אמנם היקנו לכל תא חופש תנועה מקומי, אך גם גרמו לכך שהם נותרו קשורים אל הקבוצה שממנה באו. מתאר פרופ' גיגר: "הממצאים הזכירו לנו אדם אשר מוציא חבורה של כלבים לטיול (dog walker). מצד אחד, לכלבים יש חופש תנועה לא מבוטל, אך מצד שני, חופש זה מוגבל על-ידי אורך הרצועה. במצב זה, כל כלב עשוי למשוך לכיוון אחר, ואם הוא גם חזק ועקבי, הוא עשוי להניע את הקבוצה כולה קדימה".

יאיר אלישע ופרופ' בני גיגר. גילו מנגנון חדש של נדידה פולשנית של תאי סרטן

ובחזרה לתאים: החוקרים מצאו כי בתאים אלה היו ריכוזי ה-E-cadherin כמחצית מהרמות הרגילות של החלבון, מה שכנראה איפשר חופש משמעותי לכל אחד מהם, ובמקביל הבטיח כי ימשיכו להתקיים כקבוצה. כדי לחקור את היווצרות ה"רצועות" ואת הקשר שלהן לחלבון E-cadherin, ערכו החוקרים סדרת ניסויים בתנאי מעבדה ובעכברים. בהתאם להשערות, כאשר היו רמות גבוהות של החלבון, התאים נותרו במתכונת של קבוצה צפופה, מלוכדת, ובעיקר נייחת. מנגד, כאשר היו רמות החלבון נמוכות, יכלו התאים להשתחרר לחלוטין זה מזה, וכאשר היו הרמות בינוניות, התאפשרה תנועה קולקטיבית מהירה יחסית.

ממצא מפתיע אף יותר היה, שתאים אשר היו מחוברים ברצועות היו אלימים יותר מאשר תאים שנעו כבודדים. וכך, כאשר המדענים חסמו את ייצור חלבון ה-E-cadherin בתאים, לא נוצרו רצועות, התאים הבודדים נעו במהירות, אך תרמו להיווצרות גרורות פחות מן התאים שהיו מחוברים ברצועות ונעו בצורה מתואמת.

הממצאים החדשים מצביעים על כך, שלחלבון E-cadherin יש השפעות שונות, ואף מנוגדות, על תהליך הנדידה הפולשנית: כאשר הוא נוכח בריכוזים גבוהים, הוא מעכב אותה, וכאשר הריכוזים בינוניים, הוא מזרז את התהליך הגרורתי. מכאן עולה, כי השינויים אשר מתחוללים בתאים בריאים, ומתפתחים לכדי מצב סרטני-גרורתי, אינם נעים בין שני מצבים בלבד, וכי קיים טווח רחב למדי של שינויים. כך למשל, תאים סרטניים המחוברים ברצועות אמנם נותרים דומים יותר לתאים הבריאים, אך בו בזמן הם גם עלולים להיות פולשניים יותר מאשר תאים שהפכו לחסרי E-Cadherin.

ממצאים אלה עשויים לסייע להבחין בין סוגי סרטן שונים על פי המנגנונים של נדידת התאים, ולאפשר פיתוח טיפולים לשם עיכוב התפתחות הגרורות.

מהמחקר עולה כי קבוצות קטנות של כ-3 תאים נעות הרבה יותר מהר מקבוצות גדולות של 8 תאים ויותר.

#מספרי_מדע

 

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם