כשהייתי בתיכון פגשתי את החבר הכי טוב שלי, מי שלימים היה לבעלי. באותה שנה אובחן סרטן עור גרורתי אצל אביו, והוא נפטר חודשים ספורים לאחר מכן. היום, בזכות ההתקדמות העצומה במדע, יש סיכוי לא רע שהוא היה יכול לקבל טיפול יעיל ולהחלים. המחשבה הזאת מלווה אותי מאז. מטרת המחקר שלי היא ששום ילד לא יאבד את אביו לסרטן.
במשך שנים דמיינו את הסרטן כגוש אחיד של תאים "מרושעים". בפועל הגידול הוא עולם מורכב בהרבה, הדומה לשדה קרב רועש ורב-משתתפים. תאי הגידול, תאים של המערכת החיסונית והתאים הבריאים שמסביבם מקיימים ביניהם מערכת יחסי גומלין סבוכה: הם מתקשרים זה עם זה, מתחרים על משאבים, מתמרנים זה את זה, ולעיתים אף "מחליפים צד". מערכת החיסון מסוגלת לזהות תאים סרטניים ולחסל אותם כבר בתחילת דרכם, אך פעמים רבות הגידול מצליח לבלבל אותה ולרתום את התאים הבריאים לתמוך בו במקום להילחם בו.
3 צפייה בגלריה
תמונה של סרטן עור מסוג מלנומה. ימין: כל צבע מראה חלבון שונה ברקמה. שמאל: מפה ממוחשבת של התמונה הימנית. תאים חיסוניים מסוגים שונים (אדום וצהוב) מתקשרים עם תאי הגידול (כחול). הניסוי הובל בידי סמיחה מתוולי
(התמונה באדיבות ד"ר ליאת קרן)
חקר המיקרו-סביבה של הגידול, כלומר האזור שבו מתרחשות כל פעולות הגומלין הללו, הוא המפתח להבנת הסיבה מדוע טיפולים מצילי חיים מצליחים בחלק מהחולים, אך לא באחרים. יש לציין גם שזוהי אחת הסביבות הביולוגיות הקשות ביותר לחקירה.
במשך שנים היו למדענים כלים שיכלו למדוד פרמטר בודד ברקמה (למשל, כמה תאי חיסון נמצאים שם), אך לא אפשרו להבין את המורכבות הפנימית של התאים, את תתי-הסוגים ואת תפקודם. מנגד, היו כלים שיכלו למדוד לעומק את אותה מורכבות, אך רק לאחר פירוק הרקמה לתאים בודדים. תהליך זה משמיד את כל המידע על הארגון המרחבי: מי נמצא ליד מי, מי מתקשר עם מי, מי משפיע על מי. אם נשתמש באנלוגיה של שדה קרב: היו לנו מפות טופוגרפיות והיו לנו רשימות חיילים, אך לא הייתה לנו דרך לראות את פריסת הכוחות בזמן אמת.
מדור חוקרים פרטיים - לטורים הקודמים
כאן נכנס לתמונה המחקר שלנו. במעבדה שלי אנחנו מפתחים טכנולוגיות הדמיה חדשות שמאפשרות לנו למדוד את המיקרו-סביבה של הגידול ברזולוציה מרחבית ומולקולרית חסרת תקדים. לכל גידול אנחנו מייצרים עשרות או מאות של תמונות, כמות אדירה של מידע. לצורך ניתוחו אנחנו משתמשים בכלים של ראייה ממוחשבת ושל בינה מלאכותית. אנחנו לוקחים אלגוריתמים שאנשים פיתחו לניתוח של תמונות ״רגילות״ ומשנים אותם כדי להתאימם לסוג המידע שלנו. בסופו של דבר, התמונות הללו נותנות לנו תיאור מדוקדק של המתרחש ברקמה.
לדוגמה, באחד המחקרים שלנו, שנעשה בשיתוף פעולה עם פרופ׳ אלי פיקרסקי ופרופ׳ מיכל לוטם מהאוניברסיטה העברית בירושלים והדסה, השתמשנו בטכנולוגיה שלנו בשביל לסרוק בלוטות לימפה של חולי סרטן עור. בלוטות הלימפה הן המִפְקָדוֹת של מערכת החיסון. אצל חולי סרטן עור מתקדם כורתים את הבלוטה המנקזת את הגידול כדי לבדוק אם קיימות גרורות. השערת המחקר שלנו הייתה שאם נבין את הפעילות החיסונית בבלוטה עצמה, נוכל לנבא אצל מי מהחולים צפוי שיתפתחו גרורות בעתיד. ואכן, לאחר ניתוח דגימות מ־80 חולים מצאנו התארגנויות חיסוניות מפתיעות שמנבאות סיכון לגרורות. המחקר עודו בשלב מוקדם, אך בעתיד בדיקות מסוג זה עשויות לעזור לרופאים להחליט מי מהחולים זקוק לטיפול אגרסיבי.
נוסף על הפעלת הטכנולוגיות שלנו לשאלות ספציפיות אנחנו ממשיכים כל הזמן לפתח אותן. אנחנו משפרים את השיטות ואת יכולתן “לראות” את המיקרו-סביבה של הגידול בפירוט רב יותר, מדייקים את האלגוריתמים כדי שהניתוח יהיה מהיר ונגיש, ומתאימים אותן לשימוש קליני. אנו צופים שבעתיד נראה עוד ועוד טיפולים שמבוססים על מודולציה של סביבת הגידול.
אני מרגישה שנפלה בחלקי זכות גדולה - להיכנס מדי יום למעבדה שלי ולעסוק במדע שמרגש אותי. אחד הדברים שאני אוהבת במיוחד במדע הוא החתירה לגילוי האמת. ההבנה שקיימת אמת בטבע, ושאני, כחוקרת, יכולה להתקרב אליה צעד אחר צעד באמצעות תצפיות וניסויים. עם השנים למדתי שהחתירה הזאת לאמת דורשת לא רק כלים ומכשירים, אלא גם אופי מסוים: סקרנות, צניעות, נכונות לשאול שאלות ולא להניח שיש למישהו כל התשובות. וכן שהיסודות שמובילים את המדע להצלחות הכבירות שלו הם פתיחות מחשבתית, שקיפות, מקצועיות וחופש אמיתי לחשוב ולהטיל ספק. הרגעים המספקים ביותר בעיניי בעבודה הם אותם רגעים נדירים שבהם, אחרי שבועות של ניסויים וניתוח נתונים, מושגת פתאום תובנה חדשה, פיסה קטנה של ידע שאיש בעולם טרם גילה. רגעים אלה מזכירים לי כמה מופלאה עבודת המדענית.
בסופו של דבר, המחקר שלי הוא מסע לחשיפת הצבעים האמיתיים של הסרטן – כדי שנוכל לראות אותו כפי שהוא באמת, להבין את חולשותיו ולפתח טיפולים טובים ומדויקים יותר. ובעומק הסיפור המדעי הזה מסתתרת גם התקווה האישית שלי: שאיש לא יחווה את האובדן של בן משפחה אהוב בטרם עת.
ד"ר ליאת קרן היא חוקרת במחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן למדע.
אתר הבית של החוקרת: https://www.weizmann.ac.il/mcb/Keren/home
חוקרים פרטיים" הוא מדור ב-ynet שנוסד ביוזמת האקדמיה הצעירה הישראלית שבו חוקרים מסבירים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נערך בסיוע פרופ' נעמה גבע-זטורסקי, פרופ' אורי בן-דוד ופרופ' ארז בן-יוסף מהאקדמיה הצעירה הישראלית.
