סרטן המעי הגס - מחקר

CD24 - אונקוגן חדש במעי הגס

הקשר בין CD24 וסרטן המעי הגס נמצא בעזרת מערכת in-vitro  ייחודית שפותחה במעבדה ומשמשת למחקרים הנערכים בה: תאי IEC18, תאי אפיתל מעי נורמאליים ממקור חולדה, הותמרו לתאים סרטניים על ידי החדרת אונקוגנים שונים של המעי הגס, ביניהם, ,Ras, cyclin D1, anti-sense bak, CENP-C, bcl-2 WNT-2. התאים החדשים אופיינו ונמצאו אלימים ושורדים יותר, והתמרה סרטנית נקבעה על ידי יצירת גידולים תת עוריים בחיות. באמצעות שיטות של צ'יפים (DNA microarray) בחנו שינוי בפרופיל הביטוי הגנטי בין התאים הנורמאלים לתאים סרטניים , R1, להם הוחדר גן מוטנטי לRas. השוונו את ביטוי הגנים בתאים גם לאחר חשיפה קצרה (72 שעות) וארוכה (חצי שנה) לתרופה Celebra, מעכבת האנזים Cox2 שהוכחה כמעכבת סרטן. ביטויו של CD24 עלה עם ההתמרה הסרטנית וירד בעקבות הטיפולים בסלברה. הממצאים שנמצאו במבחנה אוששו גם ב- 400 דגימות אנושיות שנלקחו מגידולים של מערכת העיכול, נראה שב- 86.6% מן הגידולים הממאירים נצפתה נוכחות של CD 24, כמו ב- 90.7% מן הגידולים השפירים, ורק ב- 16.6% מהרקמות הבריאות הסמוכות לגידול.
הגן CD24 מקודד לחלבון קצר דמוי מוצין המוצג על פני שטח התא ומעורב כנראה בתהליכי איתות תוך תאי. באופן נורמלי החלבון מבוטא בתימוציטים ותאי pro-B. כאשר מטפלים בשורות תאי סרטן המעי הגס המבטאות את החלבון בנוגדנים חד שבטיים ל-CD24 נצפה גדילה משמעותי של התאים הסרטניים (90%) שתלוי במשך ומינון הטיפול ובעיקר ברמת הביטוי של החלבון על פני שטח התא. הטיפול נמצא יעיל גם בתאי סרטן הלבלב. בערת siRNA השתקנו את ביטוי הגן בתאי סרטן המעי הגס, HT29; התאים החדשים גדילים לאט יותר מהתאים ההוריים.
מחקר זה חושף גן חדש הקשור להליך הסרטני במערכת העיכול. ממצאים אלו אינם אקדמאיים בלבד, ואנו צופים לחשיבות קלינית, הן מבחינת פיתוח תכשירים ביולוגיים חדשים והן מבחינת אמצעי חדש קל ופשוט של בדיקת דם לשם לאבחון מוקדם ומעקב אחר סרטן מעי הגס.

השראת מוות בררני של תאי סרטן המעי הגס בעזרת אדנו-וירוס

אחת המוטציות הראשוניות בתהליך, והשכיחה ביותר בסרטן זה היא מוטציה בגן catenin, הגורמת למסלול ה-WNT להיות מופעל באופן קבוע. בנינו אדנו-וירוס  ל- APC או b רקומביננטי הנושא את הגן הממית PUMA  (מקודד לחלבון יעיל המשרה מוות תאי מתוכנן תחת בקרה של p53), תחת רצף בקרה המופעל ע"י קשירה לפקטור השעתוק β-catenin/Tcf (AdTOP-PUMA). הוירוס מעכב משמעותית את הגדילה של מספר שורות תאי סרטן אנושי של המעי הגס (SW480, DLD-1 ו-HCT116) הנושאות את המוטציה, אך אינו מראה אפקט בתאי HT29 למשל שבהם המסלול לא פעיל ולכן לא אמור להיות טוקסי לרקמה נורמאלית. התאים לא מראים תגובה דומה לוירוס ביקורת,  AdFOP-PUMA, ובו החלפה שגויה של זוג בסיסים ברצף הקושר את TCF ומשמש כביקורת לרעילות הוירוס. יעילות המודל הוכחה גם בשורות תאים סרטניות אנושיות ממקור של ערמונית, כבד וקיבה. יעילותו של הוירוס הוכחה גם בחיות: תאי SW480 שטופלו בוירוס לא פיתחו גידולים בחיות לעומת תאים שטופלו בוירוס הביקורת.
באופן דומה, ועל מנת להרחיב את הגידולים של סרטן המעי הגס בהם ניתן לטפל בשיטה זו, בנינו וירוס המופעל בתאים בהם מסלול האיתות תחת Ras מופעל ביתר. וירוס זה נושא גנים לטאלים Caspase 8 או Bad תחת רצף Py2 המכיל שתי חזרות של אזורים קושרי פקטורי השעתוק AP1 וE2S הנענים למסלול זה. גם וירוס זה הוכח כיעיל במעבדה, כשהשפעתו נבחנה בין תאי IEC18 לR1 (הנבדלים בכך שהאחרונים נושאים מוטציה לRas, כפי שתואר קודם) ונראה שהוא משפיע רק על תאי סרטן בהם המסלול פעיל ביתר.
מסלול ה-Wnt/b catenin נחקר עוד במעבדתנו בהקשר של אפיונו של Wnt2 כאונקוגן. כאשר ביטאנו את החלבון ביתר לא צפינו בעליה בפרמטרים של אלימות או פרוליפרציה של תאי IEC18  הנורמאלים על אף שהוא מעורר את המסלול האונקוגני של b  catenin. ראינו, שיתכן ועליה בביטוי החלבון P53 היא שמגינה על התאים מפני התמרה סרטנית. בעזרת dominant negative P53 אישרנו את ההשערה כשראינו שהוא מבטל את ההגנה על התאים.

מוטציה E1317Q בגן ל-APC הינה גורם סיכון לפתח סרטן במעי הגס

בכ-15%-20% ממקרי סרטן המעי הגס קיים סיפור משפחתי של המחלה. בבני משפחה של חולים עם גידולי מעי גס, הסיכון להופעת המחלה מוגבר עד פי 3-2 בהשוואה לאוכלוסייה הכללית. באוכלוסיות מסוימות סיכון זה הינו הרבה יותר גבוה, עד כדי 80% בחולי HNPCC ו-100% בחולי FAP. רוב השינויים הגנטיים בקרב המשפחות אינם ידועים ולכן גם לא מאובחנים, ועל כן מופנים כל בני המשפחה למסגרת של מניעה וגילוי מוקדם. במידה ונוכל לאתר באמצעות בדיקות דם את אותם בני משפחה אשר נושאים את הגנים החושפים אזי נוכל לעקוב אחריהם ביעילות יתר, ולהציע טיפולים תרופתיים שימנעו את הופעת המחלה (chemoprevention). באותה העת נוכל לאפשר מעקב פחות תכוף בקרב אותם בני המשפחה שלא נושאים את הגן החושף. ניסיון משמעותי וחשוב מבחינה קלינית הושלם לאחרונה. בדקנו את חשיבות הפולימורפיזם  I1307K בגן APC, אשר מוטציות בו ידועות כאירוע הגנטי השכיח ביותר בשלב המוקדם של ההתמרה הסרטנית באפיתל המעי הגס, הן במקרים משפחתיים והן במקרים ספוראדיים. עבודות ראשונות שפורסמו בנושא טענו שפרטים בעלי גנוטיפ K1307I המהווים כ-6% מכלל האוכלוסייה היהודית אשכנזית, נמצאים בסיכון מוגבר לפתח שאת של המעי הגס.  עקב כך הומלץ לפרטים בעלי גנוטיפ שכזה לעבור קולונוסקופיה, לעתים תכופות יותר, עד אחת לשנה אצל הגסטרואנטרולוגים המחמירים. ממצאינו שפורסמו ב-CEBP בכ- 1500 פרטים הראו שפולימורפיזם זה בניגוד למקובל בספרות העולמית, אינו נושא בחובו סיכון מוגבר משמעותית לשאתות של מערכת העיכול (OR- 1.4). כיום יש לנו מידע על למעלה מ 3500 פרטים, ואנו משוכנעים עוד יותר שפולימורפיזם זה אינו נושא בחובו סיכון מוגבר שיצדיק בדיקות לגילוי מוקדם לעיתים תכופות יותר. פרטים אלו לא מחויבים לעבור בדיקות קולונוסקופיות תכופות, וניתן להסתפק בקריטריונים המקובלים לגבי גילוי מוקדם בכלל האוכלוסייה.
פולימורפיזם נדיר יותר בגן לAPC הינו E1317Q. במחקר ראשוני בו בדקנו למעלה מ 2000 נבדקים, נמצא הפולימורפיזם, כצפוי, ב-1% מן הנבדקים. מה שלא היה צפוי הוא של 18 מתוך 21 נבדקים אלו (86%) נמצא גידול שפיר (7 מקרים) או ממאיר (11). כלומר, נשאים של פולימורפיזם זה נמצאים בסיכון מאד גבוה (OR=5.6) לפתח גידולים של מערכת העיכול. לכן אנו משערים שפולימורפיזם זה מנבא סיכון מוגבר לסרטן המעי הגס ושאדם הנושא אותה צריך להיות במעקב תכוף יותר.