חשיפה לקרינה הורגת תאים מאותם גידולים בדרכים שונות, וחלקם מועילים הרבה יותר להצלת חיים מאחרים. מחקר חדש שטוען כי הסביר את התהליכים עשוי לפתוח נתיבים למציאת דרכים להתמקד טוב יותר בסוגי סרטן, עם פחות תופעות לוואי.
ניתן לספר סיפור פשוט על טיפול בקרינה בסרטן: קרני קרינה מכוונות בדיוק לגידול, כך שתאיו מקבלים מינון קטלני, והורגים את התאים הסרטניים בעוד שרוב תאי הגוף הבריאים נחסכים. אחד מורכב יותר מוסיף שסוגי סרטן מסוימים, כמו לימפומות, הם רגישים במיוחד לרדיו - התאים שלהם ימותו לאחר חשיפות שרוב התאים הבריאים הסמוכים שורדים.
עם זאת, זה רק חלק מהסיפור. כאשר רדיותרפיה הורגת תאים סרטניים מסוימים, הם מזהירים את המערכת החיסונית על נוכחותם, ומניעים אותה להרוג אפילו את התאים הסרטניים ששורדים את הקרינה הישירה. האגרוף הכפול הזה מגביר מאוד את יעילות הטיפול ומהווה מפתח להישרדות עבור מטופלים רבים, אך הוא נפגע מכיוון שחלק מתאי הסרטן מתים בצורה לא נכונה. היפטרות מהתאים הללו היא שימושית, אבל עושה רק חצי מהעבודה, וחוקרים רפואיים תמהו מדוע התגובות של תאים זהים כביכול שונות.
פרופסור טוני צ'זארהמהמכון למחקר רפואי לילדים בסידני חושב שיש לו ולצוות שלו את התשובה. "התוצאה המפתיעה של המחקר שלנו היא שתיקון DNA, שבדרך כלל מגן על תאים בריאים, קובע כיצד תאים סרטניים מתים בעקבות הקרנות", אמר צ'זארה בהַצהָרָה. "ה-DNA בתוך התאים שלנו כל הזמן חווה נזק, ותיקון DNA מתרחש כל הזמן כדי לתקן את הנזק הזה ולשמור על בריאות התאים שלנו. אולם כעת, נראה שתהליכי תיקון אלו יכולים לזהות מתי נגרם נזק מכריע (למשל, מטיפול בקרינה), ולהורות לתא סרטני כיצד למות".
אם התיקון עבד כל כך טוב שהתאים הסרטניים לא מתו כלל, הטיפול בהקרנות היה חסר תועלת. עם זאת, המינונים מכוילים כך שרוב הזמן הם גורמים לנזק שהוא מעבר ליכולת של תהליך התיקון לתקן. אולם באופן מכריע, תאים פגומים יכולים למות גם במהלך(חלוקת תאים) או לאחר מכן.
"באופן קריטי, מוות במהלך חלוקת תאים אינו מורגש על ידי מערכת החיסון, כך שהוא לא יפעיל תגובה חיסונית", אמר צ'זארה. "זה לא מה שאנחנו רוצים".
אנו עשויים לצפות שתאים ששורדים מיטוזה יהיו יותר בעיה, אבל אלה שנפצעו אנושות משחררים תוצרי לוואי של תיקון DNA כשהם מתים, כך מדווח צוות החוקרים. התא מפרש את אלה כזיהום, כאילו נכנס וירוס או חיידק פנימה. המערכת החיסונית התפתחה לתקוף תאים שנדבקו בדרכים אלו, ולכן היא מוזעקת למקרים אלו. בנוסף לניקוי התאים המתים, הוא תוקף את התאים הסרטניים הנלווים ששרדו את הקרינה.
ההבדל, על פי מחקר חדש זה, הוא שמוות במהלך מיטוזה הוא תוצר שללְתַקֵן. מוות תאים מאוחר יותר מופעל על ידי אפשרויות אחרות בערכת הכלים לתיקון עצמי של התאים; חיבור קצה לא הומולוגי, חיבור קצה בתיווך מיקרוהומולוגיה וחישול חד-גדילי. סוג התיקון המתרחש תלוי בחלקו במינון הקרינה הנמסר, ציין הצוות.
אם ניתן לחסום רקומבינציה הומולוגית, טען הצוות, התאים יצטרכו לתקן את עצמם בדרכים אחרות, מה שיוביל למות כאשר המערכת החיסונית תבחין. סזאר אמר ל-IFLScience כי; "התאים הפגועים ללא רקומבינציה הומולוגית ימותו בסופו של דבר כמה חלוקות תאים מאוחר יותר (כלומר הם מתים 5 או 7 ימים מאוחר יותר, בניגוד ליומיים של הקרנה)." יתרה מכך, הם ייקחו איתם תאים לא פגומים כאשר המערכת החיסונית תופסת.
ואכן, הוסיף צ'זארה; "זה עולה בקנה אחד עם התרחשות נדירה אך אמיתית בטיפול בקרינה הנקראת אפקט אבסקופלי, שבו קרינה של גידול במיקום גוף אחד מנקה גידולים גרורתיים במיקום אחר".
המחבר הראשי ד"ר Radoslaw Szmyd בילה שש שנים בעבודה על השאלה מדוע תאים מאותו גידול מתים בדרכים שונות, ופתר אותה על ידי מעקב אחר תאים במשך שבוע לאחר ההקרנה שלהם. ההתקדמות האחרונה במיקרוסקופיה של תאים חיים אפשרה זאת.
ניסויים בתרבות אישרו את הפוטנציאל של הרעיון, שכן התאים שיחררו אינטרפרונים, המולקולות המפעילות את מערכת החיסון. היעילות טרם הוכחה במודלים של בעלי חיים, שלא לדבר על ניסויים קליניים.
תרופות המונעות רקומבינציה הומולוגית צריכות אפוא להפוך את הטיפול בקרינה ליעיל יותר, ואפשר לאפשר לו להינתן במינונים נמוכים יותר. צ'זארה אמר ל-IFLScience; "ישנן תרופות המעכבות רקומבינציה הומולוגית בניסויים קליניים, בעיקרמעכבי ATR. ישנן מספר חברות שמפתחות תרופות המכוונות למסלולי תיקון DNA כולל משאבי אנוש".
מוטציה אחת על, הידוע בקשר שלו לסרטן השד, מונע רקומבינציה הומולוגית ולכן מוות במהלך מיטוזה, בעוד שאחר משפר אותו, מה שמרמז על פוטנציאל למטרות תרופות. צ'זארה אמר ל-IFLScience שהצוות גם מנסה לקבוע אם זה אומר שסרטן שנגרם על ידיBRCA2עשוי להגיב בצורה שונה לטיפול בהקרנות מאשר סוגי סרטן אחרים.
המחקר פורסם בכתב העתביולוגיה של תא הטבע.
