חדשות

פרויקט החללית רוזטה והנחתת פילאי הינו הפרויקט המורכב ביותר למחקר שביטים, תכנית הדגל של הסוכנות האירופית אסא. גם סוכנות החלל האמריקאית נאס"א תרמה מספר מכשירי מדידה. חוקרים מכל העולם מעבדים את תוצאות המדידות שהתקבלו, וגם במעבדת השביטים בחוג למדעי כדור הארץ ברשות פרופ' עקיבא בר-נון, עם צוות החוקרות ד"ר דיאנה לאופר והדוקטורנטית עדי ניניו גרינברג, מתבצע מחקר לפי התוצאות שהתקבלו עד כה.

החללית רוזטה לא תוכננה למשימת נחיתה, ומהנדסי המשימה חושבים שהחללית תתרסק על פני השטח ובכך כנראה תסיים את חייה. ההתקרבות לקראת ההתרסקות כבר החלה, וכל הזמן מתקבלות תמונות ברזולוציה גבוהה יותר ויותר, בתקווה להגיע לרזולוציה של מספר מטרים, על מנת לצלם בתוך המכתשים שנוצרו על פני השטח, כתוצאה מתהליכי שיחרור סילוני גזים ואבק.

קצת היסטוריה

השביטים הם גופים קטנים קפואים במערכת השמש המורכבים מקרח מים, אבק, חומרים אורגניים וגזים שונים, בעיקר פחמן דו חמצני ופחמן חד חמצני. כאשר שביט מתקרב לשמש, נוצר זנב של גז ואבק זוהר באורך של מיליוני קילומטרים. השביטים מכילים חומרים שנשמרו מאז היווצרות מערכת השמש, לכן המדידות של משימת הרוזטה יתרמו להבנת התהליכים שהביאו את המים, חומרים אורגניים וגזים לכדור הארץ.

החללית רוזטה שוגרה מכדור הארץ במארס 2004 וב-10 בספטמבר 2014 נכנסה למסלול הקפה סביב השביט צ'וריומוב-גרסימנקו שגודלו כ-4 קילומטרים. ב-12 בנובמבר 2014 הנחתת של רוזטה, פילאי, נחתה על פני השביט, אך למרבה הצער, פילאי נחתה על צידה במקום אפל, אך עדיין הצליחה לערוך מדידות ולשדרן לכדור הארץ במשך כ-57 שעות. ב-5 בספטמבר השנה, הצליחו החוקרים לזהות את הנחתת על פני השטח הגבשושי של השביט.

תגליות פורצות דרך

במהלך השנתיים בה החללית רוזטה עוקבת אחרי השביט נערכו מספר עצום של מדידות, למשל איסוף של מעל 1.7 מיליון מדידות הרכב בהן זוהו 34 מולקולות חדשות מתוך 60.

מבין התגליות החשובות של המשימה: מדידת הרכב המים, שונה מהרכבו בכדור הארץ; גילוי לראשונה של הגזים האצילים ארגון, קריפטון וקסנון יחד עם חנקן וחמצן, המעידים על היווצרות השביט בטמפרטורה נמוכה של כ-K 30, כפי שנמדד גם במעבדותינו; גילוי חומרים אורגניים ובעיקר גילוי חומצה אמינית גליצין, הנמצאת בחלבונים ובזרחן, יסוד הנמצא בדנ"א, כלומר חומרים הקשורים להופעת החיים בכדור הארץ. כמו כן נמדדה פעילותו של השביט במסלולו סביב השמש, שינויים על פני השטח ויצירת מכתשים כתוצאה מהתפרצויות. תוצאות מדידת חוזק הקרקע על השביט וצפיפותו גם תואמות את המדידות שהתקבלו במחקרים שנערכו במעבדת מחקר השביטים. תוצאות רבות נוספות תתפרסמנה עם סיום המשימה. 

סוכנות החלל האירופית תשדר את האירוע בשידור חי באתר סוכנות החלל האירופית ובפייסבוק.

המחקר התפרסם ב-19.9.16 בכתב העת היוקרתי Nature Communications. כמו כן הוצג המחקר לאחרונה על ידי ד"ר שומרון בכנס TEDx במוסקבה, ויוצג בפני מאות בעלי עניין מסחרי-רפואי בכנס בגרמניה בסוף ספטמבר. במחקר השתתפו גם ד"ר נטלי ארצי מ-MIT, ושתי חוקרות ממעבדתו של ד"ר שומרון: הדוקטורנטית אביטל גילעם וד"ר דפנה וייסגלס-וולקוב.

"סרטן השד הוא גורם התמותה השני מבין כל סוגי הסרטן בקרב נשים, ואחת מכל 8 נשים בעולם תחלה בו במהלך חייה," אומר מוביל המחקר, ד"ר נועם שומרון מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת תל אביב. "מדענים בכל העולם משקיעים מאמצים אדירים בפיתוח טיפולים מתקדמים למחלה, אך ההצלחה מוגבלת ביותר: שרידות החולות בתום 5 שנים מהאבחון עלתה ב-3% בלבד ב-20 השנים האחרונות, וסיכויי ההחלמה יורדים משמעותית לאחר התפתחותן של גרורות. המחקר שלנו מביא גישה חדשה לנושא הקריטי: בעוד שמרבית הטיפולים הקיימים תוקפים את הגידול הראשוני בשד, אנחנו החלטנו להתמקד בגרורות, ולמנוע את היווצרותן. אם נצליח לגרום לסרטן להישאר מקומי, נוכל לטפל בו באופן יעיל בהרבה."

לעצור את התנועה

על פי תפיסתם החדשנית, חיפשו החוקרים דרך לפגוע במנגנון התנועה של התא הסרטני, כך שלא יוכל לנדוד מהגידול הראשוני לאיברים חיוניים בגוף. "לקראת הנדידה חלים שינויים בצורתו של שלד התא," מסביר ד"ר שומרון. "התא מתכווץ, במטרה להסתנן לתוך זרם הדם, שיישא אותו אל האתר החדש בגופו של החולה. כשהתא מגיע ליעדו, הוא משנה את צורתו פעם נוספת, על מנת לצאת מכלי הדם ולהשתרש במקום החדש. אנחנו חשפנו את המנגנון הגנטי שיוצר את השינויים הללו בתאים הסרטניים, וחיפשנו דרך לנטרל אותו – במטרה לעצור את תנועתם."  האמצעי שנבחר לנטרול המנגנון הוא מיקרו-RNA – חומר גנטי הקיים בתאים באופן טבעי, ואחראי על 'השתקת' ביטוי גנים.

בשלב הראשון ביקשו החוקרים לאתר את הגנים הספציפיים המעורבים בשינוי צורתו של התא הסרטני. הם עשו זאת באמצעות כלים חישוביים מתקדמים מתחום הביו-אינפורמטיקה. אומר ד"ר שומרון: "בדקנו כמות עצומה של נתונים ממאגרים בישראל ובעולם, וביצענו הצלבה של ארבעה סוגי נתונים: מוטציות ב-DNA המאפיינות את סרטן השד; תת-קבוצה של גנים האחראים על שינוי צורת התא; גנים בעלי אתרי קישור לבקרים מסוג מיקרו-RNA, שמשתיקים את פעולת הגן; ונתונים קליניים על מוטציות שנמצאו בפועל בחולות סרטן השד, שהתקבלו מפרופ' איתן פרידמן מבית חולים שיבא בתל השומר.

בעקבות הצלבת הנתונים זוהה גן ספציפי המשתייך לכל ארבע הקבוצות. השתקתו של הגן הזה, כך הניחו החוקרים, תפגע משמעותית ביכולתו של הסרטן להתנייד ולייצר גרורות. כדי לבחון את ההנחה הם הפיקו שני סוגים של מולקולות מיקרו-RNA, האחראים באופן טבעי על בקרת הגן הרלוונטי והשתקתו, וניסו את הטיפול החדש על נקבות עכברים במודל לסרטן השד.

תוצאות מרשימות

נקבות העכברים שהשתתפו בניסוי חולקו לארבע קבוצות: שתי קבוצות טופלו בשני סוגי המיקרו-RNA שמשתיקים את הגן המזוהה, קבוצה נוספת טופלה בתערובת לא ספציפית של מולקולות מיקרו-RNA, והקבוצה הרביעית לא טופלה כלל. הטיפולים בוצעו באמצעות הזרקת ג'ל, שהוכן ב-MIT, המכיל את החומר לסביבת הגידול הראשוני. חיות המעבדה המטופלות עברו מחזור טיפולים המדמה את זה של נשים במרפאה אונקולוגית: הגידול הראשוני הוסר בניתוח 48 שעות לאחר ה'אבחון' והטיפול הניסיוני, וכעבור שלושה שבועות בוצעה ביקורת לאיתור גרורות. חיות המודל נסרקו באמצעות CT ונבדקו במיקרוסקופ ייעודי, וחלקן נשלחו לבדיקת פתולוג. התוצאות היו מרשימות מאוד.

ד"ר שומרון מתאר,"נקבות העכברים שטופלו במיקרו-RNA היו נקיות כמעט לחלוטין מגידולים משניים. בקבוצות הבקרה, לעומת זאת, נצפו תאים סרטניים רבים, שהתפשטו לכל חלקי הגוף. המשמעות היא שהצלחנו לעצור את התפשטות הסרטן במודל העכברי. אנחנו מאמינים שלטיפול החדש שפיתחנו, שהוכח כיעיל בחיות מעבדה, יש פוטנציאל לסייע גם לנשים החולות בסרטן השד בשל הדמיון הרב בין הגנים שניצפו בעכברות לבין אותם הגנים בגידולים סרטניים בנשים חולות."

כעת, במסגרת מחקרי המשך, בודקים ד"ר שומרון וקבוצתו היכן ואיך בדיוק משפיע הטיפול: האם המיקרו-RNA עוטף את הגידול הראשוני, נקשר לאתרי היעד ומונע שיגור תאים סרטניים למחזור הדם? האם הוא פועל על התאים הממאירים גם בעת 'מסעם' בדם? והאם הוא יעיל גם לטיפול בגרורות שכבר התמקמו באתר החדש? תוצאות המחקרים הללו עשויות להוביל לתחילתו של תהליך פיתוח תרופות חדשניות ויעילות לסרטן השד.

למאמר המלא >