תא בתוך תא: החיידקים שגרים בתוך גידולים סרטניים

תאים סרטניים הם מקלט נוח לחיידקים. זו המסקנה הנובעת ממחקר מקיף של מדעני מכון ויצמן למדע שבוצע ביותר מ-1,000 דגימות גידולים שנלקחו מבני-אדם. החוקרים גילו חיידקים חיים בתוך מגוון רחב של תאים סרטניים – מסרטן העצם ועד סרטן העור – ואף זיהו אוכלוסיות חיידקים ייחודיות לסוגי סרטן שונים. מהמחקר עולה כי הבנת הקשר בין גידולים ממאירים לבין אוכלוסיית החיידקים המאפיינת אותם ("מיני-מיקרוביום") עשויה לסייע בחיזוי יעילותם של טיפולים נוגדי סרטן או להצביע בעתיד על דרכים להשפיע על החיידקים במטרה להילחם טוב יותר במחלה. ממצאי המחקר פורסמו היום בכתב-העת המדעי Science.

לפני כמה שנים, גילו ד"ר רביד שטראוסמן ותלמידי מחקר במעבדתו במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, חיידקים השוכנים בתוך תאי סרטן הלבלב בבני-אדם. חיידקים אלה הקנו הגנה לתאים הסרטניים מפני תרופות כימותרפיות באמצעות "עיכול" התרופות והשבתתן. כאשר מחקרים נוספים דיווחו על חיידקים בתוך תאים סרטניים, תהו בקבוצת המחקר של ד"ר שטראוסמן אם ייתכן שזהו הכלל – ולא היוצא מן הכלל. כדי לרדת לשורש העניין, ד"ר דבורה נוימן וד"ר אילנה לויתן, ממעבדתו של ד"ר שטראוסמן, שיתפו פעולה עם ד"ר גארי פוקס, מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון, עם ד"ר נעם שנטל, מהמחלקה למתמטיקה ומדעי המחשב באוניברסיטה הפתוחה, ועם אונקולוגים ומדענים נוספים מרחבי העולם. תוצאת שיתוף פעולה זה היא מחקר רחב היקף המתאר לפרטי פרטים את החיידקים החיים בתוך תאי הגידול בשורה ארוכה של סוגי סרטן: המוח, העצם, השד, הריאות, השחלות, הלבלב, המעי הגס והעור.

בכל סוגי הסרטן שנבדקו נמצאו חיידקים בתוך התאים, וחשוב מכך – התגלה כי סוגי סרטן שונים נוטים לארח מינים שונים של חיידקים. המספר הגדול ביותר והמגוון ביותר של חיידקים התגלה בסרטן השד – והחוקרים אף הצליחו להראות כי החיידקים מעדיפים בבירור את רקמת הגידול על-פני הרקמה הבריאה של השד. מיקרוסקופיה אלקטרונית חשפה כי החיידקים נוטים להתמקם באתר ספציפי בתוך תאי הסרטן – בקרבת הגרעין.

החוקרים גילו כי החיידקים מתארחים לא רק בתאי הסרטן, אלא גם בתוך תאי המערכת החיסונית השוכנים בגידולים. "חלק מהחיידקים הללו עשויים לדכא את התגובה החיסונית של הגוף נגד הסרטן, בעוד אחרים עשויים דווקא לעודד אותה – ממצא זה עשוי להיות רלוונטי במיוחד לחיזוי היעילות של טיפולים אימונותרפיים", אומר ד"ר שטראוסמן. ואכן, כאשר השוו החוקרים בין החיידקים בדגימות מלנומה, הם גילו כי חיידקים שונים נמצאו ברמות גבוהות יותר בגידולי מלנומה שהגיבו לטיפול אימונותרפי בהשוואה לגידולים שלא הגיבו לטיפול בהצלחה.

ד"ר שטראוסמן סבור שבמחקר זה טמונה תחילתו של הסבר לשאלות כגון מדוע חיידקים מסוימים מחבבים תאים סרטניים ומדוע לכל סרטן יש מיקרוביום טיפוסי משלו: "ההבדלים מסתכמים ככל הנראה באופי ה'שירותים' שהחיידקים מקבלים בסוגי סרטן שונים. במלים אחרות, החיידקים עשויים לשגשג כתוצאה ממטבוליטים מסוימים המיוצרים בעודף או נוטים להיות מאוחסנים בסוגים מסוימים של גידולים". כך למשל החוקרים מצאו שונות בחיידקים שחיו בגידולי ריאה של מעשנים בהשוואה לחיידקים בגידולי ריאה של חולים שמעולם לא עישנו. ההבדלים הללו בלטו במיוחד כאשר ערכו מיפוי גנטי של שתי קבוצות החיידקים: לחיידקים שמקורם בתאי סרטן הריאות של מעשנים היו גנים רבים יותר הקשורים למטבוליזם של ניקוטין, טולואן, פנול וכימיקלים אחרים שנמצאים בעשן סיגריות.

החוקרים מאמינים כי השיטות שפיתחו לזיהוי מיקרוביום ייחודיי לכל סוג סרטן יאפשרו להשיב על שאלות מכריעות לגבי התפקידים שממלאים חיידקים אלה: האם הם בסך הכל טרמפיסטים שחיים על חשבון עודפי המטבוליטים של התא הסרטני או שהם מעניקים לו שירות כלשהו, באיזה שלב של התפתחות הסרטן הם מתנחלים בגידול, כיצד הם מקדמים או מעכבים את התפתחות הגידול, ומהן השפעותיהם על התגובה למגוון רחב של טיפולים נגד סרטן? "גידולים הם מערכות אקולוגיות מורכבות, הכוללות, מלבד תאים סרטניים, גם תאים של המערכת החיסונית, תאי רקמת חיבור, כלי דם ורכיבים רבים נוספים, אשר מהווים יחדיו את מה שמכונה מיקרו-סביבת הגידול", אומר ד"ר שטראוסמן. "המחקרים שלנו, כמו גם מחקרים שנערכים במעבדות נוספות, מראים בבירור כי חיידקים הם חלק בלתי נפרד ממיקרו-סביבה זו. אנו מקווים כי הבנה טובה יותר של תרומת החיידקים למיקרו-סביבה של הגידול, תאפשר לגלות דרכים חדשות לטיפול בסרטן".

לקבלת מידע נוסף, תמונות ולתיאום ראיונות:
משרד הדובר - מכון ויצמן למדע
08-9343856 news@weizmann.ac.il