שיטת MRI חדשה שפיתחו מדעני מכון ויצמן למדע צפויה לסלול את הדרך לאבחון מוקדם של סרטן הלבלב
הלבלב שוכן במעמקי חלל הבטן ומיקומו המדויק עשוי להשתנות מאדם לאדם. עובדה זו, לצד המחסור בסמנים ביולוגיים ובשיטות דימות רגישות מספיק, הן הסיבות לכך שגידולים סרטניים בלבלב קשים במיוחד לזיהוי, ופעמים רבות מתגלים רק בשלב מתקדם וסופני. באחרונה הראו מדעני מכון ויצמן למדע כי גישת דימות חדשה יכולה להאיר גידולים בלבלב באור חדש ולגרום להם להופיע בבירור בבדיקות MRI. השיטה החדשה צפויה לאפשר לרתום את טכנולוגיית ה-MRI לאבחון מוקדם של סרטן הלבלב, וכך לאפשר קבלת טיפול בשלבים מוקדמים יותר במחלה קטלנית זו, ובתקווה – להוביל לשיעורי הישרדות גבוהים יותר.
“סריקות MRI סטנדרטיות נכשלות כיום בזיהוי גידולים בלבלב, גם כאשר נעזרים בחומרי ניגוד, כי הבדיקה פשוט אינה ספציפית מספיק”, אומר פרופ’ לוסיו פרידמן ממכון ויצמן למדע שהוביל את פיתוח השיטה בשיתוף פעולה עם קבוצתו של פרופ’ אביגדור שרץ מהמכון. “למעשה, גם כאשר סריקות MRI מעידות על חריגות מהנורמה, קשה לרוב לדעת אם מדובר בגידול, דלקת או ציסטה שפירה. כתוצאה מכך, סרטן הלבלב מאובחן לרוב רק בשלב המאוחר שבו החולה חש כבר בתסמינים”. פרופ’ פרידמן מדגיש כי לא רק טכנולוגיית ה-MRI מתקשה להבחין בגידולים בלבלב, גם שיטות דימות אחרות כמו טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) מתקשות לאשר או לשלול נוכחות סרטנית. יתרה מכך, גם האבחון המקובל כיום לזיהוי סרטן לבלב – שילוב של בדיקות MRI ו-CT תקופתיות וכן, במקרים רבים, בדיקות ביופסיה פולשניות – אינו בהכרח אמין.
מסיבות אלה ולאור קטלניותה של המחלה, יצאו פרופ’ פרידמן ושותפיו לחפש אחר דרכים חדשניות לזיהוי גידולים בלבלב. החיפוש הוביל אותם לאוטו ורבורג – מדען יהודי-גרמני וחתן פרס נובל אשר גילה לפני קרוב למאה שנה כי תאים סרטניים “מכורים” לסוכר, וכי פירוק הסוכר בתאים אלה מייצר תוצרים שונים ומובחנים. החוקרים סברו כי ניתן לרתום את “אפקט ורבורג” ואת טכנולוגיית ה-MRI כדי למפות תוצרים מטבוליים ספציפיים המאפיינים תאים סרטניים, וכך להאיר באור חדש את סריקות ה-MRI ולחשוף את קיומם של גידולים סרטניים בלבלב.
“בתאים בריאים, התוצר הסופי של פירוק גלוקוז הוא פחמן דו-חמצני”, מסביר פרופ’ פרידמן. “אבל ורבורג גילה שבתאים סרטניים, פירוק הגלוקוז נעצר בתחנת ביניים ולכן מוביל לייצור של המולקולה לקטט. עצירת ביניים זו גורמת לכך שהתאים הסרטניים מפיקים פחות אנרגיה בהשוואה לתאים רגילים, לכאורה חיסרון משמעותי, אך היא גם מעניקה להם יתרון הישרדותי: נוכחות הלקטט מסייעת להם להתרבות ולהסב נזק לרקמות שסביבם. המטרה שלנו הייתה להשתמש ב-MRI כדי לזהות היכן מיוצר לקטט בגוף, וכך לחשוף את הגידולים הסרטניים”.
“
אך הייתה רק בעיה אחת ברעיון המבטיח: כמות הלקטט שמיוצרת בתאים סרטניים אינה עומדת ברף הנחוץ לזיהוי באמצעות סריקת MRI רגילה. טכנולוגיית MRI מבוססת על מדידת הפרוטונים בגרעיניהם של אטומי מימן במולקולות המים ברקמות הנסרקות. מכיוון שריכוז הפרוטונים במולקולת המים ברקמות גדול פי 100,000 מהכמות שלהם במולקולות הלקטט שמייצרים תאי הסרטן, כדי לזהות את הלקטט יש להתגבר תחילה על האות האדיר שמייצרים המים. “האות המתקבל מהמים ומהשומנים בגוף בסריקת MRI רגילה, פשוט מסנוור”, אומר פרופ’ פרידמן, “והלקטט – סימן ההיכר של התאים הסרטניים – חומק מתחת לרדאר”.
פרופ’ פרידמן וחברי קבוצתו הצליחו לפתור את הבעיה באמצעות שני מעקפים: תחילה, הם החליפו את הפרוטונים שבמולקולות הגלוקוז בדֶּאוּטֶרְיוּם – איזוטופ מימן שאינו רדיואקטיבי ושריכוזו הטבעי זניח, המספק רקע נקי נטול אותות מבלבלים – והזריקו את הסוכר המסומן לעכברים עם סרטן הלבלב. כאשר פירקו תאי הסרטן את הגלוקוז המהונדס, הלקטט שנוצר הפיק אות שהיה חזק משמעותית בעת הסריקה ולא הוטבע לגמרי בנחשול האותות שהתקבלו מה-MRI הפרוטוני. עם זאת, האות – ברור ככל שיהיה – עדיין היה מעומעם מדי, ולמעט במקרים של גידולים גדולים במיוחד, נותר בלתי ניתן לזיהוי. כדי לשפר את רגישות הסריקות, שילבו המדענים בין שיטות חדישות לעיבוד תמונה שהותאמו לגישות ניסיוניות ייחודיות, והצליחו להגביר את הרגישות באופן ניכר, כך שאפילו כמות קטנה ביותר של לקטט נושא דאוטריום נראתה בבירור. הודות לשיפור רגישות הסריקות והשימוש בסוכר מסומן, הצליחו החוקרים לראות באופן ברור ובולט גם גידולים בגודל מילימטר בבעלי-חיים באופן לא פולשני. החוקרים אף הראו כי הגישה שפיתחו רגישה בהרבה מטכניקות מתחרות, אשר עוקבות רק אחר השלב הסופי בפירוק הגלוקוז באמצעות MRI עם קיטוב-על (היפרפולריזציה).
פרופ’ פרידמן מדגיש כי הניסוי בוצע בעכברים בלבד, וכי יש לאשש את הממצאים בבני-אדם. “מחקרים קליניים עתידיים, שצפויים להתחיל בקרוב באמצעות תשתית ה-MRI המעולה הזמינה במכון ויצמן, יוכלו להראות אם השיטה החדשה היא כלי אבחון מציל חיים – במיוחד למי שיש לו נטייה גנטית למחלה קשה זו”, הוא אומר. גם ללא קשר לאבחון מוקדם, השיטה החדשה צפויה לאפשר למדוד את שיעורי ההמרה מגלוקוז ללקטט, ובכך להוות גורם חשוב בהכרעת מידת יעילותם של טיפולים שונים.
את המחקר הובילו פרופ’ לוסיו פרידמן וד”ר אלטון מונטרזי מהמחלקה לפיסיקה כימית וביולוגית במכון ויצמן למדע, והשתתפו בו ד”ר קרן ששון וד”ר לילך עגמי מקבוצתו של פרופ’ שרץ במחלקה למדעי הצמח והסביבה.
עוד בנושא באתר הידען:
