מדענים ישראלים הצליחו לפתח ביומרקרים שינבאו סיכויי הצלחה לטיפול אימונותרפי בסרטן מלנומה. בטיפולים לסרטן כמו כימותרפיה ואימונותרפיה, התרופות שמסייעות לחלק מהאנשים לא עובדות עבור אחרים והאתגר הוא למצוא טיפול מתאים כיוון שאין תרופה אפקטיבית לכלל החולים. לאחרונה גילו מדעני מכון ויצמן ברחובות ביו מרקרים חדשים שעשויים לסייע לחזות לאילו מטופלים יש סיכוי טוב יותר להגיב לאימונותרפיה.
ביו מרקר לניבוי הצלחת אימונותרפיה
ביו מרקר, סמן ביולוגי (מלעז: Biomarker) הוא אינדיקטור המשמש אמצעי מדידה וזיהוי של מחלה ואפשר מעקב אחרי התפתחותה. סמן ביולוגי הוא שם כללי המתאר כל אמצעי עזר המסייע לתאר את מצבו הפיזיולוגי של אורגניזם כלשהו. לסמנים הביולוגיים תכלית משמעותית בכך שהם מסייעים לאבחון מוקדם של מחלות ולמניעה של מחלות. ביו מרקר מגיב בדרך צפויה במגע עם חומרים מסוימים, תאים ומולקולות, אנזימים והורמונים; הרפואה עושה שימוש בידע זה כדי לבדוק את קיומם של תהליכים נורמליים או חריגים בגוף, וכך לזהות מחלה ואת האופן בו היא מתפתחת .
בשל פיתוח טיפולים אימונותרפיים, העושים שימוש בתפקוד תאי המערכת החיסונית למלחמה בסרטן, עלו באופן משמעותי שיעורי ההחלמה מסרטן העור מסוג מלנומה בשנים האחרונות. ואולם, מטופלים רבים לא מגיבים לטיפול מסיבות בלתי ידועות. על מנת לגלות מה משפיע על הצלחתו של טיפול אימונותרפיה בקרב חולי מלנומה, ניתחו המדענים את מאגר הנתונים של "אטלס גנום הסרטן" (The Cancer Genome Atlas). המדענים בהובלת ד"ר שלי קלאורה, מקבוצת המחקר של פרופ' ירדנה סמואלס במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון, וג'ו סאנג לי, מהקבוצה של איתן רופין במכונים הלאומיים לבריאות בארצות הברית NIH בחנו נתונים של 470 חולי מלנומה, והעלו כי קיים קשר בין שרידות החולים לבין רמת הביטוי של רכיבים מסוימים ב"אימונו-פרוטאזומים" (immunoproteasomes) בתאים הסרטניים שלהם.
בבואם לבחון זאת, בעת שהמדענים בחנו את נתוני החולים, הם מצאו שרמות הביטוי של האימונו-פרוטאזומים אכן יכולות לנבא הצלחה של אימונותרפיה ואף גילו כי שימוש ברמות ביטוי אלה מעניקות מדד ביולוגי טוב יותר בהשוואה למדד הקיים כיום שבו כיום נעשה השימוש לשם התאמת טיפול רפואי לחולי סרטן.
זיהוי טוב יותר של תאי הגידול בידי המערכת החיסונית
פרוטֵאָזוֹמים מיועדים לפרק חלבונים שאינם דרושים או פגומים בתהליך של פרוטאוליזה בתוך התא. הם "חותכים" שרשראות חלבון ארוכות לפיסות חלבון קצרות, הנקראות פפטידים. פפטידים נמצאים לעיתים מחות לתא וזיהויים מעניק למערכת החיסונית דיווח אזהרה בדבר איומים חדשים שיש להיערך להם. האימונו-פרוטאזומים הם נגזרות של הפרוטאזומים. האימונו-פרוטאזומים מצויים בשל תהליכים דלקתיים. בגלל ההבדל בין מבנה יחידות המשנה של האימונו-פרוטאזומים לבין יחידות המשנה בפרוטאזומים, גם הפפטידים שיחידות אלה מייצרות שונים. לנוכח הקשר שהתגלה בין שרידות החולים לרמת הביטוי של יחידות משנה אלה, שיערו המדענים שהפפטידים אשר מיוצרים על-ידי האימונו-פרוטאזומים יכולים לסייע בזיהוי טוב יותר של תאי הגידול בידי המערכת החיסונית – וכך להוביל לחיסול יעיל יותר של תאים סרטניים ולהגברת סיכויי ההישרדות של החולים.
המדענים בחנו את השערה ולשם כך גידלו בתרבית תאים סרטניים שנלקחו מחולי מלנומה וגרמו בחלק מהם לביטוי-יתר של שתי יחידות משנה של האימונו-פרוטאזומים. המדענים מיפו את הפפטידים שהוצגו מחוץ לתאים. בהמשך, המדענים הוסיפו לתרביות, תאים של המערכת החיסונית שנלקחו מהחולים. אז הם הבחינו שהפפטידים שנוצרו בתאים שבהם היה ביטוי-יתר של יחידות המשנה, אכן עוררו תגובה חיסונית חזקה יותר בהשוואה לפפטידים שהוצגו בתאים ללא ביטוי-יתר. ממצאי המחקר רואים אור בכתב-העת היוקרתי Nature Communications
המדענים שבו לנתוני החולים ומצאו שרמות הביטוי של שתי יחידות המשנה של האימונו-פרוטאזומים באמת מנבאות הצלחה של אימונותרפיה. יתרה מזאת, המדענים מצאו שרמות אלה מנבאות את סיכויי ההצלחה של הטיפול באופן טוב יותר בהשוואה לסמן הביולוגי של "עומס מוטציות" בגידול (Tumor Mutational Burden) שבו כיום נעשה שימוש להתאמת טיפול רפואי לחולי סרטן. לנוכח תוצאות המדענים הללו סבורים ש"רמות הביטוי של יחידות המשנה של האימונו-פרוטאוזומים עשויות לשמש סמן ביולוגי מוצלח לסיכויי ההצלחה של אימונותרפיה, וכי חיבור בין סמן זה לסמן של עומס המוטציות, עשוי לאפשר התאמה מותאמת-אישית של הטיפול לחולי סרטן."
