חקר הסרטן: שיפור דרמטי ביעילותה של התרפיה הגנטית

טכנולוגיה חדשה להובלה ממוקדת של תרופות אנטי-סרטניות בגוף פותחה במעבדתה של פרופ' מרסל מחלוף מהטכניון. טכנולוגיה זו מגבירה באופן דרמטי את יעילות הטיפול ומונעת את תופעות הלוואי הכרוכות בטיפולי כימותרפיה קיימים. בניסויים שנערכו בחיות מודל הכפילה המערכת את תוחלת החיים לאחר התפתחותו של גידול סרטני בערמונית.

רוחות רפאים טובות

מאמר שהתפרסם בכתב העת Nano Letters מבשר על פריצת דרך בהובלה מדויקת של גנים אל היעד ללא שימוש בווירוסים. הטכנולוגיה החדשה, שפותחה במעבדתה של פרופ' מרסל מחלוף מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, היא פלטפורמת-העברה חדשנית בשם "רוח רפאים ננומטרית" (Nano Ghost). מדובר בחלקיקים זעירים העשויים מהקרום החיצוני של תאים ספציפיים הקרויים "תאי גזע מזנכימליים". תאים אלה יודעים לנווט את דרכם באופן טבעי אל הגידול הסרטני. הטכנולוגיה שפיתחה פרופ' מחלוף יחד עם הדוקטורנטית לימור קנטי מאפשרת להפיק תאים אלה במעבדה בכמויות גדולות, לרוקן אותם מתכולתם ולהפוך אותן למעין אריזות ריקות - רוחות רפאים ננומטריות. לתוך אותן אריזות מוחדרים גנים ספציפיים, אשר מתחילים לייצר חלבון אנטי-סרטני רק בהגיעם לגידול הסרטני ולפיכך אינם פוגעים ברקמות בריאות בדרכן אל היעד. יתר על כן, החלבון האנטי-סרטני משפיע לא רק על תאי המטרה שאליהם מוחדר הגן אלא גם על תאי סרטן סמוכים וכן על כלי הדם התומכים בגידול וחיוניים להישרדותו.

השימוש הקליני בטכנולוגיה זו פשוט: לאחר הטענתן בחומר גנטי מוזרקות רוחות הרפאים הננומטריות ישירות לזרם הדם, דרכו הן מנווטות אל הגידול הסרטני. מאחר שכלפי חוץ מדובר בתאי גזע מזנכימליים, המערכת מזהה חלקיקים אלה כגורמים ידידותיים ואינה פוגעת בהם; ומאחר שהחלקיקים אינם משחררים את מטענם בדרך הם אינם יכולים לפגוע ברקמות הבריאות. רק לאחר שהגיעו אל הרקמה הממאירה והתבייתו עליה הם מחדירים את הגן לתאי הגידול ומתניעים את ייצור החלבון האנטי-סרטני. ראוי לציין כי מאחר שחלקיקים אלה אינם יוצרים דחייה חיסונית כלשהי, אין צורך להפיק את התאים המזנכימליים דווקא מהמטופל עצמו.

מניסויים שנערכו בחיות מודל עולים נתונים מעודדים מאוד: הטכנולוגיה החדשה הכפילה את תוחלת החיים של החיה לאחר התפתחות גידול מסוג סרטן הערמונית, והובילה לעיכוב בשיעור של יותר מ-75% בהתפתחות גידול סרטן הערמונית ובשיעור של יותר מ-50% בסרטן ריאה מסוג מסוג Non small cell lung carcinoma. בחיות הנבדקות לא נצפו תופעות לוואי ורעילות, עובדה המצביעה על בטיחות המערכת.

פרופ' מרסל מחלוף היא חוקרת בעלת שם עולמי בתחומים של הובלת תרופות, טיפול גנטי, תרפיה תאית והנדסת רקמות. המעבדה שלה מפתחת ומהנדסת ננו מערכות ומיקרו מערכות להובלת תרופות וגנים (כמו במחקר הנוכחי); באנקפסולציה ("אריזה") של מערכות תאיות לטיפול בסרטן ובסוכרת; ובפיתוח פיגומים להנדסת רקמות לב, כלי דם ולבלב. פרופ' מחלוף פרסמה יותר משישים מאמרים ופרקים בספרים, ושבעה פטנטים שלה נמצאים בתהליכי רישום.