המעבדה לחקר טרנס-דיפרנציאציה וגמישיות (Plasticity) של תאי סרטן

קבוצת המחקר של ד"ר דנה ישי-רונן חוקרת את ההתמיינות והגמישיות התפקודית של תאי סרטן, ובוחנת שיטות טיפול חדשניות המבוססות על טרנס-דיפרנציאציה של תאים סרטניים תוך שימוש באורגנואידים ממטופלים כמערכת מודל.

אורגנואידים

אחת מפריצות הדרך המדעיות החשובות ביותר בשנים האחרונות היא פיתוח שיטת תרבית רקמה תלת מימדית, המכונה אורגנואידים. אורגנואיד הוא גרסה מיקרוסקופית של איבר מסויים, הגדלה in vitro ומשמרת לאורך זמן את המבנה והתפקוד הבסיסיים שלו. יכולתם של אורגנואידים שמקורם בגידולים סרטניים לשמר את ההטרוגניות, התגובה לטיפולים ואת המאפיינים ההיסטולוגיים והגנטיים של הגידול מציבה אותם כתחליף יעיל ביותר לחיות מודל כעכברים או חולדות. מודל כזה יכול לשמש בסריקת תרופות בתפוקה גבוהה ובפענוח מנגנוני העמידות לטיפולים, והוא פותח אופק חדש לקידום המחקר התרגומי.

גמישיות של תאי סרטן וטיפול מבוסס טרנס-דיפרנציאציה

תאים סרטניים מסוגלים לשנות באופן זמני את המבנה והתפקוד שלהם במהלך התקדמות הגידול, וכך רוכשים לעצמם יכולת מטסטאטית ועמידות לטיפולים. יכולת זו, המכונה גמישיות של תאי סרטןcancer cell plasticity , מנצלת מנגנונים התפתחותיים כדוגמת epithelial-to-mesenchymal  , transition (EMT), ורותמת אותם להגדלת שרידות התאים הסרטניים בסביבתם החדשה. לאחרונה גילינו כי הגמישיות התפקודית של תאי סרטן מגלמת פוטנציאל טיפולי. תוך שימוש בשילוב של שתי תרופות מאושרות-FDA, ניתן לשלוט על התמיינות תאי הסרטן החודרניים ולנתב אותם להתמיין לתאי שומן, שאינם מסוגלים להתחלק או לנדוד לאיברים מרוחקים. שיטה זו, המכונה טרנס-דיפרנציאציה, הורידה משמעותית את חדירות הגידולים ואת יצירת הגרורות במודלים של סרטן שד אנושי בעכברים.

קבוצת המחקר שלנו הציבה לעצמה כמטרה לחקור את המנגנונים השולטים על הגמישיות של תאי סרטן ואת התפקיד שלהם ברכישת עמידות לטיפולים וביצירת גרורות, ולבחון את היכולת של טיפולי טרנס-דיפרנציאציה להתגבר על התהליכים הללו. לשם כך אנו יוצרים מודלים של אורגנואידים ממגוון גידולים ורקמות בריאות של מטופלים המנותחים בבית החולים, והם מהווים תשתית למחקר המעבדתי הבסיסי והיישומי.

גמישיות תאית במחלות ריאה

בשיתוף עם המחלקה לכירורגיית חזה, פיתחנו מודלים של אורגנואידים מדרכי הנשימה של מטופלים בעלי מחלות ריאה שונות. תוך שימוש במיקרוסקופיה קונפוקלית, צילום אורגנואידים חיים בזמן אמת ואנליזות מולקולריות של תאים בודדים, אנו מפענחים את השינויים בהרכב אוכלוסיות התאים של דרכי הנשימה על רקע המחלות השונות, ובוחנים את מנגנון השפעתן על התפקוד התקין של אפיתל דרכי הנשימה.