המערכת משפרת משמעותית את יעילותן של תרופות אנטי-סרטניות ומפחיתה בכ-90% את מינון התרופה הנדרש.

הטיפולים הקיימים לחולי סרטן מבוגרים אינם יעילים במיוחד לילדים חולי סרטן. זאת משום שתאי הסרטן אצל הילד החולה שונים בהיבטים כגון מאפיינים גנטיים, דפוסי גדילה ומסלולי התפתחות, והטיפול הכימותרפי הקונבנציונלי עלול לגרום לו נזק רב במיוחד. זה הרקע לפיתוחה של מערכת חדשנית להסעת תרופות אנטי-סרטניות. מערכת זו, שפותחה בטכניון, הובילה לשיפור דרמטי ביעילותה של התרופה האנטי-סרטנית ולהפחתה של כ-90% במינון התרופה. את המערכת פיתח פרופ' אלחנדרו סוסניק מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים עם הסטודנטית אלכס בוקג'ין ועמיתיהם מבית החולים הפדיאטרי בברצלונה. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי לשחרור מבוקר Journal of Controlled Release.

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

הפיתוח שהוביל פרופ' סוסניק מבוסס על העברה חכמה של התרופה הכימותרפית דסטיניב  (Dasatinib) באמצעות אריזה ננומטרית. אריזה זו מכוונת את התרופה לתוך התאים הסרטניים בלבד ומפחיתה מאוד את החשיפה של איברים אחרים לתרופה. דסטיניב היא תרופה מאושרת הנמכרת כיום בעולם. תרופה זו פועלת על טירוזין קינאז – אנזים המהווה מעין מתג להפעלה וכיבוי של תהליכים שונים בתא. אחד התהליכים האלה הוא עיבוי והתחלקות של התא, ולכן מוטציה באנזים זה עלולה להוביל להתחלקות בלתי מבוקרת של תאים – כלומר לגידול סרטני.

דסטיניב, הניתנת כיום בטבליות לבליעה, פועלת כאמור על הטירוניז קינאז ומחזירה אותו לפעילות תקינה. עם זאת, בגופו של המטופל משתחררת התרופה באופן לא ממוקד וכך פוגעת גם בתאים בריאים. הטכנולוגיה החדשה נועדה למנוע תופעה זו באמצעות הובלת התרופה אל התאים הסרטניים בלבד וכך להביא את יעילותה למקסימום מבלי שתפגע ברקמות בריאות.

האריזה בנויה ממיצלות פולימריות – מבנים ננומטריים הנוצרים מהצטברות ספונטנית של פולימרים במים ונחשבים דרך מצוינת להעברת תרופות, בין השאר בשל גודלם הזעיר (10 עד 300 ננומטר). החידוש המכריע במחקר של פרופ' סוסניק הוא הוספת סוכר לפלטפורמה הננומטרית. התא הסרטני מזהה את הסוכר וכך מושך לתוכו את הפלטפורמה, המשחררת את התרופה בתוך התא. בניסוי המעבדה שביצעה קבוצת המחקר של פרופ' סוסניק הודגמה יעילותה של המערכת: הפלטפורמה החדשה הגדילה משמעותית את כמות התרופה המגיעה לגידול וכך צמצמה בשיעור דרמטי (כ-90%) את מינון התרופה הנדרש לחיסול תאי סרקומה – גידול סרטני בשרירים ובעצמות, המהווה 10% מהגידולים בילדים. יעילות המערכת הודגמה גם בניסוי בעכברים (in vivo). הפלטפורמה שיפרה משמעותית את החדרת התרופה לחלק התפקודי (פרנכימה) בתאים הסרטניים. יתר על כן, השימוש בפלטפורמה הננומטרית הובילה להארכה דרמטית (42%) של תוחלת החיים של העכברים מ-19 יום (בקבוצת הביקורת) ל-27 יום.

קרדיט צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

באיור: הכנת הפלטפורמה (מיצלות פולימריות) להסעת מעכב הטירוזין קינאז, המסומן בכדוריות כחולות