מערכת החיסון זקוקה לאימוני כושר קרבי

אימונים בסביבה דלילת חמצן, למשל בגובה רב, יכולים להועיל לא רק לספורטאים ולמטפסי הרים. מסתבר כי "אימוני כושר" מסוג זה יכולים לשפר גם את הביצועים של תאי המערכת החיסונית הנלחמים בסרטן. במחקר אשר התפרסם באחרונה בכתב העת המדעי Cell Reports, הראו מדעני מכון ויצמן למדע כי תאי T של המערכת החיסונית מחסלים תאים סרטניים בצורה יעילה יותר לאחר שנמנעה מהם גישה לחמצן.

הפעלת המערכת החיסונית נגד סרטן – גישה המכונה אימונותרפיה – מיושמת בהצלחה בשנים האחרונות וכבר מצילה חיי חולים רבים. בגרסה אחת של הטיפולים מפיקים תאי T מדם החולה, מגבירים את יכולתם לזהות ולהשמיד גידולים – ומחזירים אותם לגוף. שיטה זו כבר הוכיחה עצמה כיעילה נגד סוגים מסוימים של סרטן הדם וסרטן של מערכת הלימפה, אך לא נגד גידולים מוצקים. הסיבה לכך נעוצה ככל הנראה בריכוז הנמוך של חמצן בגידולים אלה – בין 0.5 ל-5 אחוז מכלל הגזים בתוך הנוזל הבין-תאי – מעט מאוד בהשוואה לרוב הרקמות הבריאות, ובוודאי שבהשוואה לתנאי מעבדה, שבהם ריכוז החמצן בנוזל שבו מגדלים תאים הוא כ-20 אחוזים.

לתאי הגידול עצמו המחסור בחמצן אינו מפריע: הם מצליחים לעשות שימוש מיטבי בגלוקוזה, הדלק התאי העיקרי, גם בסביבה דלילת חמצן. עם זאת, בתנאים אלה מתקשים תאי ה-T לחדור לגידול ולהילחם בסרטן. "תאי T 'מתנקשים' הם חיל הרגלים של האימונותרפיה – הם אלה שמשמידים תאים סרטניים, אך הם לא תמיד מצליחים לבצע את משימתם", אומר ראש קבוצת המחקר פרופ' גיא שחר מהמחלקה לאימונולוגיה.

בעבר הראו המחקרים כי גידול תאי T בתנאי מחסור בחמצן משפר את יכולתם להרוג תאים אחרים במבחנה, אך לעולם לא נבדק אם תאים אלה אכן נלחמים בסרטן טוב יותר. במחקר החדש, תלמידת המחקר יעל גרופר ומדענית הסגל רויטל זהבי פפרמן, ממעבדתו של פרופ' שחר –  בשיתוף ד"ר תומר מאיר סלמה וד"ר זיו פורת מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים, וד"ר טלי שליט מהמרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על שם גרנד, העבירו תאי T סוג של "אימון" בסביבה דלת חמצן: הם גידלו את התאים באינקובטור עם ריכוז חמצן נמוך ביותר – 1 אחוז בלבד. לאחר מכן חילקו המדענים עכברים עם גידולי מלנומה לשתי קבוצות: קבוצה אחת טופלה באימונותרפיה באמצעות תאי T רגילים, וקבוצה אחרת באמצעות תאי T שגודלו בסביבה דלת חמצן. תאי ה-T אשר גודלו תחת מחסור בחמצן הצליחו הרבה יותר במלחמה שלהם בסרטן. העכברים אשר טופלו בתאים אלה נשארו בחיים זמן רב יותר, והגידולים שלהם הצטמקו בצורה דרמטית הרבה יותר בהשוואה לעכברים שטופלו בתאי T רגילים. במפתיע, תאי ה-T שמנעו מהם גישה לחמצן לא חדרו לגידול הסרטני "טוב יותר" מאשר התאים הרגילים. סוד ההצלחה שלהם היה כנראה טמון בכך שהם הכילו כמות גדולה יותר של האנזים הקרוי "גרנזיים B", אשר חודר לתאים סרטניים והורג אותם.

פרופ' שחר: "בדיוק כמו שבני אדם מפתחים סיבולת גבוהה יותר בזכות אימונים בסביבה דלילת חמצן, כך גם תאי T 'מתחזקים' כתוצאה מ'אימון כושר' בסביבה זו והופכים למתנקשים יעילים יותר".

אם מחקרי העתיד יובילו לתוצאות דומות תוך שימוש בתאי T של בני אדם, ייתכן שניתן יהיה לשפר את האימונותרפיה ולהילחם גם בגידולים מוצקים.

פרופ' שחר: "בכל מקרה, בסוגים מסוימים של אימונותרפיה, מוצאים תאי T מגוף החולה ומגדלים אותם במעבדה. לגדל אותם בתנאי חוסר חמצן אינו דבר מסובך, אך שינוי קטן זה עשוי לשפר משמעותית את יעילות הטיפול".