חינוך מחדש

מדעני המכון זיהו "פפטידים" אשר מסוגלים להיקשר לחלבון p53 מוטנטי - ולהמיר אותו למצב אשר מדמה את החלבון הנורמלי, "מדכא הסרטן". 

החלבון הידוע בשם p53 מחזיק בידיו את חיי התא: באמצעות בקרה על פעילותם של גנים רבים הוא מסוגל לנתב תיקונים לדי-אן-אי או, לחלופין, להורות לתא להתאבד. חלבון זה, אחד מקומץ חלבונים הידועים כמדכאי-גידולים, זכה לכינוי "מגן הגנום". לכן, אין זה מפתיע שבכמחצית מסוגי הסרטן זוהו מוטציות בחלבון זה, אשר גרמו לכך שהוא לא יכול היה למלא את תפקידו המקורי. למעשה, לא רק שגרסאות מוטנטיות של p53 אינן יעילות בדיכוי גידולים, אלא שהן אף עלולות לסייע לסרטן להתפשט. אולם כעת מציעים מדענים ממכון ויצמן למדע שהגרסאות המוטנטיות של p53 אינן חסרות תקווה, אלא פשוט זקוקות למעט "חינוך מחדש".

 פרופ' ורדה רוטר ופרופ' משה אורן, מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון, היו בין הראשונים שגילו, לפני ארבעה עשורים כמעט, את התפקיד שממלא p53 במניעת מחלת הסרטן, ומאז גילויו התמקדו עשרות אלפי מחקרים בחלבון מיוחד זה. בחמש השנים האחרונות עמלות קבוצות המחקר של פרופ' רוטר ופרופ' אורן על חקר הרעיון, שאפילו p53 שהתחוללה בו מוטציה הנחשבת לבלתי הפיכה עשוי ללמוד לתפקד שוב כמו חלבון רגיל. המדענים בחנו ספריות של מעין שברי חלבונים קטנים, הקרויים "פפטידים", אשר מסוגלים להיכנס לתא בקלות ולהיקשר ל-p53, ובהמשך זיהו את אלו אשר עשויים לסייע לחלבון לחזור לבצע את תפקידו המקורי.

 בשלב הראשון בחנו המדענים מיליוני פפטידים פוטנציאליים, בחיפוש אחר פפטידים שפשוט נקשרים ל-p53. לשם כך הם פיתחו פרוטוקול סינון ייחודי, ובחנו כמה גישות שונות, במטרה "לדוג" את הפפטידים שיוכלו לבצע את המשימה. ואכן, הם גילו כי רבים מהפפטידים שנבדקו יכולים להיקשר ל-p53 מוטנטי, ולהמיר אותו למצב אשר מדמה את החלבון הנורמלי.

 במסגרת שיתוף פעולה עם המרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד, הפועל במכון ויצמן למדע, ביצעו המדענים "ריצוף עמוק" של הפפטידים המבטיחים ביותר, ולאחר מכן העבירו אותם לפרופ' שמואל פיטרוקובסקי מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית, לצורך ניתוח ביואינפורמטי. פרופ' פיטרוקובסקי סייע בזיהוי יסודות מבניים משותפים לפפטידים – הקרויים "מאפייני קונצנזוס". פפטידים הנושאים יסודות מבניים כאלה נקשרו ביעילות ל-p53 המוטנטי, בדרך ששינתה את מבנה החלבון כך שיהיה דומה לחלבון המקורי. לאחר מכן יצרו המדענים תגובה בין מספר פפטידים שנשאו את היסודות האלה לבין תאי סרטן שגודלו במעבדה, ובסופו של דבר התמקד המחקר בפפטיד שהתגלה כי הוא יעיל במיוחד נגד תאים שמקורם במספר סוגים שונים של סרטן. במחקר שבוצע בעכברים השתמשו המדענים בשיטת דימות ייחודית, אשר מאפשרת לעקוב בזמן אמת אחרי גידולים שמקורם בבני-אדם. לאחר מתן הפפטיד התכווצו גידולים שמקורם בסרטן השד וסרטן השחלות, ובחלק מהמקרים אף נעלמו כליל, ללא כל תופעת לוואי ניכרת בעכברים.

 "כאשר מתפתח סרטן, מייצרים התאים יותר ויותר p53 מוטנטי, שמצטבר בתאים אלה", אומר פרופ' אורן. "ייתכן שזו נקודת התורפה שלהם, מכיוון שברגע שהם עוברים 'חינוך מחדש' יפעלו כמויות גדולות אלה במהירות כדי ליזום התאבדות תאית כוללת, ודבר זה עשוי להציל את הגוף כולו מתאי הסרטן". מוסיפה פרופ' רוטר: "הצלחנו, בכפיפה אחת, להפוך את החלבונים האלה מאויב לחבר. אנחנו לא יכולים לבטל את המוטציה עצמה, אבל אנחנו יכולים לעקוף אותה באמצעות הוספה של הפפטידים הטיפוליים הללו למבנה החלבון".

בימים אלה עובדים המדענים בשיתוף פעולה עם חברת "ידע", זרוע היישומים הטכנולוגיים של מכון ויצמן למדע, ועם ד"ר דוד אביעזר, בוגר מכון ויצמן למדע, כדי לקדם פיתוח יישום רפואי של תגלית זו. "תרופה לשיקום תיפקוד p53 עשויה להיות יעילה בשילוב עם תרופות כימותרפיות אחרות", אומר פרופ' אורן. "השאלה היא אילו, ועבור אילו סוגי סרטן". מוסיפה פרופ' רוטר: "אנחנו מקווים שלתרופה ש'מחנכת מחדש' p53 מוטנטי תהיה השפעה עמוקה על יכולתנו לטפל בחולים בעתיד".