מערכת הסעה ננו-מטרית לתרופות לשם טיפול בילדים חולי סרטן פותחה בטכניון יחד עם צוות מבית החולים לילדים בברצלונה. לדברי החוקרים המפתחים, המערכת עשויה לשפר את יעילות התרופות האנטי-סרטניות ותפחית בכ-90% את מינון התרופה הנדרש למטופל.

הטיפולים הקיימים לחולי סרטן מבוגרים אינם יעילים במיוחד כשמדובר בילדים חולי סרטן. זאת משום שתאי הסרטן אצל הילד החולה שונים במאפייניהם הגנטיים, בדפוסי הגדילה ובמסלולי ההתפתחות. כימותרפיה קונבנציונלית עלולה לגרום לילד נזק רב.

זה הרקע לפרויקט הפיתוח של מערכת ההסעה של התרופות האנטי-סרטניות. דגם אב מעבדתי המביא, כך דווח על ידי הטכניון, לשיפור דרמטי ביעילות התרופה האנטי-סרטנית שנבדקה ולהפחתה של כ-90% במינונה.

המערכת פותחה בידי פרופ' אלחנדרו סוסניק, חבר סגל בפקולטה למדע והנדסה של חומרים עם הסטודנטית אלכס בוקג'ין. דו"ח המחקר פורסם ב-Journal of Controlled Release.

סרטן הוא גורם המוות העיקרי בילדים מעל גיל שנה ברוב העולם המערבי, מסבירים החוקרים. הסעת תרופות באמצעות חלקיקים ננו-מטריים היא טכנולוגיה מבטיחה מאוד הצפויה לשנות את פני הרפואה. טכנולוגיה זו רלוונטית במיוחד להעברה תרופות אנטי-סרטניות לתוך הגידול. למרות המחקר והפיתוח הנרחבים הנעשים  בנושא זה, יישומה של הטכנולוגיה הזאת עבור ילדים חולי סרטן כמעט שלא נחקר עד היום. בין השאר בשל המגבלה על השתתפות ילדים במחקרים קליניים ובשל ההבדלים בפיזיולוגיה של ילדים בגילאים שונים.

פרויקט הפיתוח שהוביל פרופ' סוסניק מבוסס על העברה חכמה של התרופה הכימותרפית דסטיניב (Dasatinib) באמצעות אריזה ננו-מטרית. אריזה זו מכוונת את התרופה לתוך התאים הסרטניים בלבד ומפחיתה את החשיפה של איברים אחרים לתרופה.

"דסטיניב", הסביר עוד פרופ' סוסניק, "היא תרופה מאושרת הנמכרת כיום בעולם. היא פועלת על האנזים טירוזין קינאז, המהווה מעין מתג להפעלה ולכיבוי של תהליכים שונים בתא. אחד התהליכים האלה הוא עיבוי והתחלקות של התא. לכן מוטציה באנזים הזה עלולה להוביל להתחלקות בלתי מבוקרת של התאים, כלומר לגידול סרטני.

"כיום דסטיניב ניתנת בטבליות לבליעה, היא נועדה להחזיר פעילות תקינה של האנזים. עם זאת, בגופו של המטופל משתחררת התרופה באופן לא ממוקד וכך פוגעת גם בתאים הבריאים. הטכנולוגיה החדשה נועדה למנוע תופעה זו, באמצעות הובלת התרופה אל התאים הסרטניים בלבד וכך להביא את יעילותה למקסימום מבלי שתפגע ברקמות בריאות".

אריזת התרופה בנויה ממיצלות פולימריות - מבנים ננו-מטריים הנוצרים מהצטברות ספונטנית של פולימרים במים ונחשבים לדרך מצוינת להעברת תרופות, בין השאר בשל גודלם הזעיר (10 עד 300 ננו-מטר). החידוש במחקר הזה הוא הוספת סוכר לפלטפורמה הננו-מטרית.

מנגנון הפעולה של פלטפורמת הסעת התרופה האנטי-סרטנית

התא הסרטני מזהה את הסוכר וכך מושך לתוכו את הפלטפורמה, המשחררת את התרופה בתוך התא. בניסוי במעבדה הודגמה יעילותה של מערכת הסעה זאת: הפלטפורמה החדשה הגדילה משמעותית את כמות התרופה המגיעה לגידול וצמצמה בשיעור דרמטי (עד כ-90%) במינון התרופה הנדרש לחיסול תאי סרקומה - גידול סרטני בשרירים ובעצמות, המהווה 10% מהגידולים בילדים.

יעילות המערכת הודגמה גם בניסוי בעכברים (in vivo) ששימשו כמודל של סרטן ילדים. הפלטפורמה שיפרה משמעותית את החדרת התרופה לחלק התפקודי (פרנכימה) בתאים הסרטניים. השימוש בה הובילה להארכה דרמטית (42%) בתוחלת החיים של העכברים מ-19 יום (בקבוצת הביקורת) ל-27 יום.

"הניסוי במעבדה והניסוי ביצור החי", ציין פרופ' סוסניק, "הראו כי בניגוד לצריכת התרופה בבליעה, כנהוג כיום, צריכתה באמצעות המערכת החדשה מובילה להצטברות סלקטיבית שלה בתאים הסרטניים בלבד. פירוש הדבר הוא שיעילות התרופה גוברת, ובה בעת רקמות בריאות אינן נפגעות וכך נמנעות תופעות הלוואי השונות המאפיינות טיפולים כימותרפיים רבים".

פרויקט המחקר והפיתוח נמשך שלוש שנים ונהנה גם ממענקי המועצה האירופית.

פרופ' סוסניק נולד בארגנטינה והשלים לימודי רוקחות באוניברסיטת בואנוס איירס. ב-1997 עלה לישראל ואז השלים תואר שלישי באוניברסיטה העברית. לאחר מכן יצא לפוסט-דוקטורט באוניברסיטת טורונטו בקנדה. בפברואר 2013 הוזמן על ידי הטכניון ומדצמבר 2013 הוא חבר סגל.

הוא גם חבר ב-TICC (המרכז המשולב לחקר הסרטן בטכניון) וב-RBNI (מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה). בטכניון מתמקדת עבודתו בפיתוח טיפולים ייעודיים לילדים חולי סרטן. "זה קהל יעד מאוד מפוצל מבחינה פיזיולוגית ולכן פחות כדאי מבחינה כלכלית עבור חברות התרופות. ההבדלים בין ילדים בגילאים השונים גדולים מאוד. חברות התרופות אינן רוצות להשקיע במחקר ובפיתוח עבור קבוצות גיל צרות מאוד", אמר פרופ' סוסניק.

"בעיה נוספת היא, כאמור, הפיזיולוגיה של הילד, השונה מאוד מזו של המבוגר, ולכן הגידול הסרטני מתפתח אצלו אחרת. גם השפעתן של התרופות על הגידול איננה דומה. עובדה היא שניסויים קליניים כמעט שאינם נערכים בילדים מסיבות ברורות. אני מקווה שהפלטפורמה שפיתחנו תשפר את המצב ותשמש להסעת ספקטרום רחב של תרופות אנטי-סרטניות".