טכנולוגיה חדשה תוביל לניבוי מוקדם של סרטן באמצעות בדיקת דם או נוזלי גוף

במחקר שפורסם זה בכתב העת NANO LETTERS הראו חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן פתרון פשוט לסוגיה של הפרת איזון בגוף על ידי אפקט הפיזור באמצעות ננו-מקלוני זהב (GNR). חלקיקי ננו מבוססי זהב ידועים כבעלי תכונה ייחודית של קליטה אופטית גבוהה ופיזור מיוחד של אלומת אור. על ידי טפלול של אפקט הפיזור והתאמת הציפוי של ה-GNR הצליחו החוקרים לזהות שינויים בתכונות האופטיות של מקרופגים מסוג M1 ו-M2, בהתאמה, ולהשתמש בשינויים אלה כמדד לניטור שינויים פיזיולוגיים בגוף.

החוקרים השתמשו בציטומטריה של זרימה כדי להתחקות על שינויים בגירעוּן של המקרופגים הטעונים ב-GNR ולזהות את הפיזור האופטי הייחודי של ה-GNR. ציטומטריה של זרימה הנה שיטה שמשתמשים בה ברפואה בהרחבה לזיהוי של אוכלוסיית תאים המתויגים על ידי חומר פלואורסצנטי, אך במקרה זה היא שימשה לזיהוי ללא תיוג כזה, אלא בהתבסס רק על השוני בפיזור על ידי ננו-מקלוני זהב. השיטה הייחודית הזאת אפשרה לחוקרים לזהות סוג מסוים של ציפוי הננו-מקלונים שגרם לברירנות (סלקטיביות) גדולה יותר של תאי M2 בהשוואה לתאי M1.

כל מערכת ביולוגית נעזרת במנגנוני הגנה מפני תהליכים חולניים הנגרמים על ידי שינויים מקומיים, סביבתיים או ביוכימיים. תאי הדם הלבנים הם אשר ממלאים את תפקיד "המשטרה" במערכת החיסונית שלנו. סוג מסוים של התאים הלבנים הנקראים מקרופגים, הם הלוחמים היעילים ביותר ובעלי הסגוליות הרבה ביותר, ויש להם הן הפוטנציאל של זיהוי ייחודי והן הכוח להרחיק ולנטרל פולשים זרים, ובנוסף לכך יש להם הכושר לרפא פצעים. בהתאם להקצאת תפקידיהם, המקרופגים מחולקים לשני סוגים עיקריים, תאי M1 ו-M2. תאי M1 התמקצעו כתאי הרג יעילים ביותר, ואילו תאי M2 עוסקים בעיקר בתפקידי ריפוי.

במצב הרגיל, מצב של בריאות, קיים שיווי משקל מאוזן בין שני הסוגים. ואולם, במצבי מחלה כגון זיהומים על ידי נגיפים, חיידקים או טפילים או במצבי דלקת בעקבות טרשת עורקים, סרטן או דלקת מפרקים, מופר האיזון בין תאי M1 ו- M2 ומתרחש שינוי לטובת אחת האוכלוסיות, בהתאם לסוג המשבר. אילו ניתן היה לנטר שינויים כאלה, הם היו יכולים להוות כלי אבחון וחיזוי של מצבי חולי. עד כה לא נמצא אף כלי אבחון היכול לגלות את היחס M1/M2 המתקיים בין התאים הללו בנוזלי גוף או בדגימה של דם ללא תיוג כלשהו של התאים בשיטות פלואורסצנויות.

"הגישה שלנו של פיזור אופטי באמצעות GNR לזיהוי מקרופגים מסוג M1 ו-M2 וההבדלה ביניהם פותחת שער למסלול חדש לזיהוי תאים על ידי ציטומטריה של זרימה הנעזרת בפיזור מוגבר על ידי ננו-חלקיקים המוכללים בתוך התא" - אמרה ד"ר רוחירה צ'קראבורטי, חוקרת ראשית במעבדת הפרופ' דרור פיקסלר בפקולטה להנדסה ע"ש קופקין והמכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים של אוניברסיטת בר-אילן. פרופ' דרור פיקסלר, מנהל המכון לננוטכנולוגיה של אוניברסיטת בר-אילן, שעמד בראש המחקר יחד עם פרופ' רן קורנופסקי וד"ר דורית לשם מבית החולים בילינסון, מוסיף: "המשך הפיתוח של הטכניקה הזאת תוביל אותנו ליצירת שיטת טיפול חדשה או כלי אבחון מתקדם העשוי לחזות שלבי ההתקדמות של מחלות כגון סוגי סרטן, טרשת עורקים ולייפת באמצעות בדיקה של נוזלי גוף או דגימות דם פשוטות."

מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF) ועל ידי הוועדה לתכנון ומימון של המועצה להשכלה גבוהה בישראל.