מגזין הטכניון | אביב 2022

34 אבולוציה ולמידה מרות ההתקדמות העצומה ברפואת סרטן בעשורים האחרונים, שתי תופעות פיזיולוגיות עדיין גובות קורבנות רבים בקרב החולים: גרורות סרטניות ועמידות לטיפול תרופתי. גרורות - נדידתם של תאי סרטן מהגידול הראשוני לאיברים ממקרי המוות מסרטן. 90%- מרוחקים - אחראיות לכ התפתחות של עמידות לתרופות היא תופעה שונה, שגם היא מתרחשת במקרים רבים מאוד וגובה חיי אדם.  ההסבר הנפוץ לתופעות אלה מושתת על העקרונות הדרוויניסטיים: היווצרות אקראית של מוטציות בזמן חלוקת התאים הסרטניים וברירה טבעית שמכתיבים הטיפול התרופתי או רקמות היעד של הגרורות. עם זאת, תצפיות אמפיריות רבות מאתגרות גישה זו, והטיפולים המושתתים עליה אינם מגדילים משמעותית את תוחלת ההישרדות של המטופל אלא רק בחודשים ספורים. חוקרים בטכניון מציגים כעת, במאמר בכתב העת , תפיסה חדשה ושונה באשר לגרורות iScience ולעמידות. על המאמר חתומים הדוקטורנטית אסיל שומר והמנחים פרופ’ נעמה ברנר (הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון) ופרופ’ עמרי ברק (הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט). עבודה זו היא המשך של מחקר בכתב העת 2017- תאורטי שפרסמה פרופ’ ברנר ב . Nature Communications חוקרי הטכניון מתייחסים לסיבוכים האמורים - גרורות ועמידות - כאל מופע של תהליך למידה. הלומדת בתהליך זה היא הרקמה הסרטנית עצמה, ומטרת הלמידה היא התגברות על העקה שבה היא מצויה כתוצאה מהטיפול התרופתי או התגובות הפיזיולוגיות הטבעיות. למידה זו אינה מבוססת על תפקיד מוגדר של חלבונים או מסלולים ספציפיים אלא על ניסוי וטעייה ברמת הרשת התאית הגלובלית - רשת האחראית למגוון תפקידים ובהם בקרת ביטוי  גנטי ואינטראקציה בין חלבונים. ניסוי וטעייה אלה, המתקיימים גם במצבי שגרה, מוגברים על ידי העקה; מאחר שהתא אינו מצויד ב”תוכנית מגירה” להתמודדות זו, הוא מבצע חיפוש אפשרויות אקראי.  במאמרם מציעים החוקרים אנלוגיה בין תהליכי למידה במוח וברשתות מלאכותיות לבין התהליכים המתרחשים בתוך תא בודד ברמת הרשת. הם טוענים כי תורת הלמידה מספקת מסגרת מחשבתית וכלים מתמטיים לתיאור התופעה והבנתה ומראים כיצד מושגים מתורת הלמידה מתקשרים לתוצאות חדשות ובלתי מובנות בסרטן. המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע. במחקר הדוקטורטשל אסיל שומר תומכת האקדמיה הישראלית למדעים באמצעות מלגת אדמס. אסיל שומר השלימה בטכניון תואר ראשון בהנדסה ביוכימית (הפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון) ואת שני התארים המתקדמים בהנחיית חברי סגל מהמרכז לרשתות ביולוגיות. את הדוקטורט היא עושה בהנחיית פרופ’ נעמה ברנר ופרופ’ עמרי ברק.  ל חוקרים בטכניון מציגים את מנגנון ההסתגלות של הרקמה הסרטנית, המגביל את יעילותם של טיפולים אנטי-סרטניים פרופ’ נעמה ברנר פרופ’ עמרי ברק אסיל שומר https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004222001948 למאמר: