חיידקי Escherichia coli מהונדסים כדי לצמצם גידולים סרטניים

חיידקים מהונדסים מעוררים את מערכת החיסון להלחם בגידולים סרטניים מסוגים שונים.

תאים סרטניים נוצרים בגופנו באופן די שגרתי, לרוב כתוצאה משגיאות בהכפלת החומר התורשתי (DNA), תאים אלה  מסולקים על-ידי מערכת החיסון שלנו, שמזהה אותם כחריגים ומשמידה אותם בדרכים שונות. לכן, כדי שתאי גידול סרטני "יצליחו" ליצור גידול הם צריכים למצוא דרך להתחמק מהמערכת החיסונית.

אחת השיטות להתחמקות של התאים הסרטניים מהמערכת החיסונית היא ביטוי של חלבון ממברני המכונה CD47, שהוא חלבון שמונע מתאים בולעניים (פגוציטים) לפעול כנגדם. תאים בולעניים הם תאים של מערכת החיסון המסיירים במערכות הדם והלימפה. CD47 מתקשר לחלבון בקרה (SIRPα) על התאים הבולעניים ומפעיל בהם איתות שמפסיק את פעילותם הבולענית. אם תמצא דרך לנטרל את הקישור של CD47 ל-SIRPα, מערכת החיסון תוכל להשמיד בקלות את תאי הגידול.

(החלבון CD47 מאפיין גם תאי דם צעירים, והוא נעלם מהממברנה שלהם כשהם מזדקנים ומסיימים את תפקידם, וזה מאפשר לתאים הבולעניים לסלק אותם.)

תרשים תלת-מימדי של החלבון הממברני CD47, המתבטא ביתר בחלק מהגידולים הסרטניים. 
המקור:  Pleiotrope, Wikimedia commons

חוקרים מאוניברסיטת קולומביה, בניו-יורק, בהובלה של טל דנינו (Danino), מהמחלקה להנדסה ביורפואית, וניקולס ארפייה (Arpaia), מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה, החדירו לזן מעבדתי של Escherichia coli גן המקודד לחלבון בשם CD47nb שהוא חלק מנוגדן לאזור מסויים של CD47 - כלומר - הוא נקשר ל-CD47, מונע ממנו להגיב עם SIRPα, והתאים הבולעניים לא מעוכבים. אותו זן מעבדתי תוכנת כך שכשחיידקים מתמקמים באזור של גידול הם "מתאבדים" ותכולת תאיהם, הכוללת את CD47nb, נחשפת לגידול ולכלי הדם שסביבו.

החיידקים המהונדסים הוזרקו לעכברים, באזור הגידול, שם הם התפוצצו ושחררו לגידול את הנוגדן. כתוצאה מכך שופעלו והגיעו לאזור תאי T, תאים של מערכת החיסון, שתקפו את הגידול וגרמו לו לנסיגה, ואף נטרלו שליחת גרורות. בנוסף, התגובה החיסונית המושרית כנגד החיידקים ותאי הגידול התגברה בהמשך גם על גידולים סרטניים אחרים, שאינם קשורים לגידול המקורי, כנראה בזכות העובדה שנוצר זכרון חיסוני כלפי חלבונים שמאפיינים גידולים סרטניים שונים.

במידה וטיפול ביולוגי זה יצליח גם בבני אדם, הוא עשוי להחליף טיפולים כימיים, וזאת כמעט ללא תופעות לוואי.

לקריאה נוספת

המאמר המקורי על הינדוס החיידקים - מ- Nature Medicine - פורסם ב-03-07-2019

המאמר על פיתוח החלבון מבוסס הנוגדן CD47nb. - מ-PNAS - פורסם ב-18-04-2016


פורסם במקביל גם באתר הפייסבוק של המחלקה למדעי הטבע באוניברסיטה הפתוחה