חדשנות וטכנולוגיה בחזית המלחמה בסרטן

החזית הטכנולוגית: הכירו את הפיתוחים החדשניים במאבק במחלת הסרטן

מהובלת תרופות בהתאמה אישית דרך ננו-חלקיקים ישירות לגידול הסרטני ועד פאג'ים מהונדסים לתקיפת חיידקים. ice מציג: חמישה פיתוחים העתידים לחולל שינוי משמעותי בגילוי, מניעה וטיפול במחלה

זיו ימיני | 4/2/2021 13:05

שתיל Alpha DaRT מכוסה רדיום-224 משחרר חלקיקי אלפא אל תוך הגידול

טכנולוגיית Alpha DaRT - טיפול בגידולים סרטניים מוצקים באמצעות קרינת אלפא. חברת אלפא תאו מדיקל (Alpha Tau Medical) הוקמה בשנת 2016 ומנוהלת על ידי עוזי סופר, והיא מתמקדת במחקר, פיתוח ושיווק של טכנולוגיית Alpha DaRT לטיפול בגידולים סרטניים מוצקים באמצעות קרינת אלפא. קרינה זו ידועה כהרסנית מאוד לתאים סרטניים, אך בעלת טווח קצר מאוד. טכנולוגיית Alpha DaRT - שפותחה על ידי חוקרי אוניברסיטת תל אביב פרופ' יצחק קלזון ופרופ' יונה קיסרי - מבוססת על שתלים המכילים חומר רדיואקטיבי מסוג Radium-224, המוחדרים ישירות אל תוך הגידול. כאשר הרדיום מתפרק, משתחררים לתוך הגידול אטומים המתפשטים באמצעות דיפוזיה למרחק של מספר מילימטרים מהשתל ומשחררים את חלקיקי האלפא ההרסניים. בצורה זו, פיזורם של מספר שתלים בתוך הגידול יביא להשמדתו המוחלטת ולפגיעה מינימלית ברקמה בריאה. בהקשר הזה חשוב להדגיש כי הטיפולים דורשים כמויות נמוכות מאוד של קרינה והם בטוחים מאוד לחולה ולסביבתו.

בניסוי שתוצאותיו פורסמו בכתב העת המוביל Red Journal, הראתה החברה תגובה ב-100% מהגידולים בחולי סרטן מסוג SCC של העור, ראש וצוואר - ומתוכם למעלה מ-75% תגובה מלאה, כלומר הגידול נעלם. לדברי פרופ' אהרון פופובצר, מנהל מכון שרת בבית החולים הדסה, אשר ניהל את הזרוע הישראלית של הניסוי בבית החולים רבין, אלו תוצאות מרשימות לאור העובדה שמדובר בחולים מבוגרים שכבר טופלו בעבר. החברה החלה בניסויים קליניים באינדיקציות נוספות כמו סרטן השד והלבלב, כאשר בהמשך הדרך מתוכננים ניסויים בערמונית, מוח, כבד ועוד. הניסויים מתקיימים במרכזים רפואיים מובילים בישראל, יפן, ארצות הברית, קנדה ואיטליה, ובקרוב הם יתרחבו למדינות נוספות ובהן צרפת ואנגליה. כמו כן ניסויים פרה-קליניים הראו שטיפול באמצעות Alpha DaRT מפעיל את מערכת החיסון בצורה יעילה ובכך יכול לתרום לא רק להשמדת הגידול עצמו אלא גם להפחתה בהתפתחות גרורות ושיפור תוחלת החיים.

השיטה הדיאגנוסטית - טיפול בהתאמה אישית. התמחותה של חברת ברקוד דיאגנוסטיקה (Barcode Diagnostics) היא ברפואה מותאמת אישית לחולי סרטן. במסגרת פעילותה מפתחת החברה שיטה להתאמה אישית של תרופות על ידי איתור הטיפול האופטימלי לכל חולה. המחקר הקדם-קליני התחיל עם מודלים בסרטן השד, כשלאחר הוכחת התכנות השיטה בשלב הניסויים הקליניים באינדיקציה הזו, מתכננת החברה לבחון את התאמתה גם בסוגי סרטן אחרים.

הקונספט של השיטה הדיאגנוסטית דומה לבדיקת אלרגיה, שבה הרופא משתמש בריכוז נמוך של אלרגנים ובוחן את התגובה האלרגית שנוצרת בגוף. בשיטה של ברקוד דיאגנוסטיקה, מזריקים לגידול מינון זעיר של תרופות שונות באמצעות שימוש בננו-חלקיקים המכילים תרופה וברקוד מולקולרי (המבוסס על רצף DNA קצר וייחודי), ובהתאם לתגובה בתאי הגידול, נבחר הטיפול המתאים. באופן הזה, יסייע הפיתוח של החברה לצוות הרופאים לקבל אינדיקציה ברורה לגבי יעילות התרופה ולהגיע להחלטות הטיפוליות המתאימות, זאת תוך הפחתת תופעות לוואי וצמצום הפגיעה ברקמות בריאות.

ננו-חלקיקים משחררים תרופה וברקוד מולקולרי לתוך תאי הגידול אנימציה: דיויד נודלמן

פלטפורמת Nano Ghost - שחרור ממוקד של תרופות אנטי-סרטניות בגוף. Nano Ghost היא פלטפורמה מהפכנית לטיפול בסרטן ודלקות חמורות, היכולה לשמש גם לתרפיה גנטית ולהחדרה של DNA לתאים פגומים. על הפיתוח אחראית פרופ' מרסל מחלוף, דיקנית הפקולטה להנדסת ביו-טכנולוגיה ומזון בטכניון וראש המעבדה למערכות שחרור מבוקר כנגד סרטן ותרפיה תאית.

פלטפורמת Nano Ghost בנויה מתא ביולוגי מסוג הקרוי תא גזע מזנכימלי, שתכולתו נשאבה מתוכו והממברנה של התא נהפכת לחלקיקים קטנים שניתן להטעין אותם בחומר הרפואי הנדרש – לדוגמה, תרופה אנטי-סרטנית. חלקיקים ננו-מטריים אלה מוחדרים לגוף בהזרקה, ומאחר שהגוף רואה בהם תא ביולוגי עצמוני הוא אינו תוקף אותם. היות וחלקיקים אלה אינם יוצרים דחייה חיסונית כלשהי, אין צורך להפיק את התאים המזנכימליים דווקא מהמטופל עצמו. יתרון חשוב נוסף הוא שחלקיקים אלו בנויים כך שהם מגיעים בעיקר לרקמה הפגועה ולכן הם מתפרקים רק בתוך רקמת היעד החולה ושם הם משחררים את התרופה.

ניסויים ראשוניים בטכנולוגיה זו בבעלי חיים כבר הראו כי השימוש בה עשוי לצמצם גידולים בריאות, בערמונית ובלבלב בשיעור של עד 85%. ניסויים בחיות מודל אימתו את יעילותה של הפלטפורמה החדשנית בסוגי סרטן שונים והכפילו את תוחלת החיים של עכברים החולים בסרטן הערמונית.

בשנת 2016 נבחרה Nano Ghost על ידי משרד המדע והטכנולוגיה כאחד מ-60 הפיתוחים החשובים ביותר בתולדות המדינה. על הטכנולוגיה נרשם פטנט בארצות הברית, באירופה ובהודו, וכבר הוגשו פטנטים בסין. מסחור הטכנולוגיה בוצע באמצעות זרוע המסחור של הטכניון T3. בפברואר 2020, הכריזו קרן aMoon ומשקיע פרטי כי ישקיעו סכום של 5 מיליון דולר בחברת NanoGhosts, שהוקמה על בסיס הטכנולוגיה האמורה.

פרופ' מרסל מחלוף, דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון צילום: דוברות הטכניון

משגרים פאג'ים – תקיפת חיידקים הנמצאים בתוך גידולים סרטניים. ביומיקס (BiomX) היא חברת ביוטכנולוגיה הממוקמת בפארק המדע ברחובות. החברה מפתחת טיפול חדשני ופורץ דרך לסרטן המעי הגס - גורם התמותה החמישי בשכיחותו בקרב סוגי הסרטניים - המבוסס על חיידקים הנמצאים בתוך גידולים סרטניים. בשנים האחרונות התגלה שחיידקים אינם שוכנים רק על העור ובתוך המעי, אלא גם בתוך גידולים סרטניים בגוף האדם. היות ורוב סרטני המעי הגס נחשבים לגידולים "קרים", כלומר כאלה שאינם מגיבים לטיפולים האימונותרפים החדשים, הטיפול שמפתחת ביומיקס הופך למעשה את הגידול מ"קר" ל"חם" ועשוי להגביר את האפקטיביות של הטיפול האימונותרפי.

הטיפול עצמו מבוסס על פאג'ים, שהינם וירוסים שיודעים לתקוף ולהרוג חיידקים מסוימים ואינם תוקפים את תאי גוף האדם. כהכנה לטיפול מבצעת ביומיקס הנדסה גנטית של פאג'ים שיודעים לתקוף את החיידקים הספציפיים שנמצאים בגידול הסרטני. הפאג'ים המהונדסים שיוזרקו למטופל יתקפו את החיידק שנמצא בגידול ותוך כדי הדבקת החיידק הם יגרמו לביטוי של גן שיפעל לגיוס המערכת החיסונית על מנת לתקוף את התאים הסרטניים או גן שיבטא אנזים ויהפוך לרעיל בסביבת הגידול, ובכך יגבירו את האפקטיבית של הטיפול האימונותרפי. הטיפול המפותח נמצא כעת בשלב של ניסויים מתקדמים בבעלי חיים.

פאג'ים תוקפים חיידק (צולם על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים) צילום: באדיבות ביומיקס

רשת ביטחון לרדיולוגים - טכנולוגיות מבוססות בינה מלאכותית לאבחון סרטן שד. ברפואה המודרנית התוצאות של בדיקות סקר בסרטן השד מסתמכות על פרשנות של רדיולוגים לדימות. מחקרים שונים מהשנתיים האחרונות הצביעו על כך שטכנולוגיות מבוססות בינה מלאכותית יכולות להגיע לרמת הדיוק של רדיולוגים בפרשנות הצילום ולאבחן או לשלול חשד לסרטן השד. המחקרים נערכו על בסיס נתונים מארצות הברית, אנגליה, דרום קוריאה, שוודיה, ספרד, איטליה וישראל, ובכולם נמצאה תוצאה מרשימה.

מחקר שנעשה בשיתוף פעולה בין מעבדת המחקר של IBM, מכבי ואסותא ובהובלת של ד"ר מיכל רוזן-צבי, הראה שבדומה לעולם האנושי - בו התייעצות עם פאנל מומחים יכולה להביא לדיוק גבוה יותר באבחנות - ישנה תועלת בקבלת החלטה על בסיס שילוב בין כמה טכנולוגיות ולא רק על בסיס טכנולוגיה בודדת. יותר מכך, הצוות מצא כי שילוב של אלגוריתמי בינה מלאכותית שונים המוזנים בנתונים של תמונות דימות שד של נשים שהגיעו לבדיקות סקר ונעזרו גם באינפורמציה הקלינית של אותן הנשים יכולים לשמש כמעין רשת ביטחון לרדיולוגים. המשמעות היא ששימוש בטכנולוגיה יביא להפחתה בכמות המקרים של אי-זיהוי מחלת הסרטן וזאת מבלי להעלות משמעותית את כמות התראות השווא.