תַקצִיר
המוח מלא במיליארדי תאים בריאים – אבל לפעמים כמה מהם עלולים להתחיל לגדול ללא שליטה, ולהפוך לסרטניים. התאים ש"מתקלקלים" יכולים ליצור גידולי מוח שנקראים גליומות. גילינו שתאי גליומה למעשה מתחברים ישירות לתאי מוח בריאים ו"משתלטים" על מערכת התקשורת הרגילה של המוח; הם משתמשים באותם אותות חשמליים ובאותם השליחים הכימיים שבדרך כלל עוזרים למוח לגדול וללמוד, אך עושים זאת כדי להזין את הגדילה שלהם עצמם. במאמר זה אסביר מה אנו יודעים כיום על האופן שבו תאי גליומה מתקשרים עם תאי מוח בריאים, וכיצד ההבנה הזאת עוזרת למדענים לפתח טיפולים טובים יותר, שיוכלו לעצור גידולים מלנצל לרעה את המוח. הממצאים שלנו עשויים לעזור לאלפי ילדים ומבוגרים המתמודדים עם סרטן המוח.
פרופסור Michelle Monje זכתה בפרס המוח בשנת 2025, יחד עם פרופ’ Frank Winkler, "על עבודתם החלוצית בפיתוח תחום מדעי המוח של הסרטן".
פרס המוח הוא פרס בין-לאומי שמעלה על נס פריצות דרך מקוריות וחדשניות בכל תחומי חקר המוח, ממדעי המוח הבסיסיים ועד למחקר קליני יישומי. מאז היווסדו בשנת 2011 ועד שנת 2025, הוענק פרס המוח ל-49 מדענים מ-11 מדינות.
סרטן המוח: כשתאים טובים הופכים לרעים
סרטן הוא מצב שבו חלק מתאי הגוף גדלים ללא שליטה. זה יכול לקרות בכל אחד מהאיברים, ובהם הריאות, הקיבה והמוח. תא הופך לסרטני בעקבות שינויים בדנ"א שלו, הנקראים מוטציות. הדנ"א הוא כמו ספר הוראות, שמסביר כיצד התאים אמורים להתנהג (איור 1). אם ספר ההוראות הזה נפגע, תאים עלולים "להשתבש" ולגדול ללא שליטה.
- איור 1 - כך גידול סרטני יכול להתחיל משינויים בדנ"א.
- (A) הדנ״א הוא כמו ספר הוראות שאומר לתאים כיצד לגדול ולהתנהג. (B) לפעמים, הוראות מסוימות שנמצאות בדנ״א נפגעות או משתנות – תופעה שנקראת מוטציה. (C) מוטציה מזיקה עלולה לגרום לתאים לגדול בעוד שאינם אמורים לעשות זאת, וכך עלול להיווצר גידול סרטני.
בקרב מבוגרים, מוטציות מתרחשות לעיתים קרובות מפני שהתאים שלהם נחשפו במשך שנים רבות לדברים מזיקים, כמו כימיקלים או קרינה. עם זאת, אצל ילדים ובני נוער, רוב המוטציות מתרחשות מסיבה אחרת; הגוף שלהם עדיין גדל, ולכן התאים שלהם מתחלקים במהירות רבה. בכל פעם שתא מתחלק, עליו להעתיק את הדנ"א שלו, ולפעמים עלולה להתרחש טעות העתקה זעירה שנקראת מוטציה אקראית. אפילו טעות אחת או שתיים מסוג זה יכולות לגרום לתא להפסיק לפעול לפי הכללים ולהתחיל לגדול ללא שליטה, מצב שעלול להוביל לגידול (איור 1C).
סרטן בילדוּת הוא מחלה נדירה, יחסית. מתוך מיליוני ילדים בארצות הברית, כ-4,000 מפתחים גידולי מוח מדי שנה – ושיעור דומה קיים גם ברחבי העולם (פחות מילד אחד מתוך 10,000 ילדים). אף על פי שמדובר במחלה נדירה יחסית, לעיתים קרובות קשה מאוד לטפל בסרטן אצל ילדים, והוא עלול להוביל לתוצאות קשות מאוד. מסיבה זו, חשוב ודחוף להבין טוב יותר כיצד סוגי הסרטן הללו נוצָרים, וכיצד נוכל לטפל בהם ביעילות רבה יותר.
גליומה: סרטן המוח השכיח ביותר בילדים
הסוג השכיח ביותר של גידול מוח בילדים נקרא גליומה, והוא מוקד המחקר במעבדה שלי [1]. במוח שלכם יש מיליארדי תאים שנקראים תאי עצב (נוירונים), המתקשרים באמצעות אותות חשמליים. תאי העצב הללו דומים לחוטי חשמל, ובדיוק כפי שחוטי החשמל בבית שלכם זקוקים לבידוד, גם תאי עצב זקוקים לבידוד. הבידוד הזה נקרא מיאלין; זהו חומר שומני שעוטף את תאי העצב, ועוזר לאותות לנוע במהירות וביעילות [2].
מיאלינציה היא התהליך שבו נוסף בידוד המיאלין הזה, והוא נמשך כ-30 שנה! הוא מתחיל בקבוצות הבסיסיות ביותר של תאי העצב במוח, למשל, אלו שעוזרות לכם לראות ולנוע. לאחר מכן, אזורי המוח המעורבים בתהליכים מורכבים כמו חשיבה, תכנון וקבלת החלטות (הנקראים לעיתים קרובות תפקודים ניהוליים) עוברים מיאלינציה הרבה יותר מאוחר. למעשה, המוח שלכם עובר מיאלינציה ממש עכשיו, והתהליך יימשך גם בשני העשורים הבאים של חייכם.
תאי המוח האחראים למיאלינציה נקראים אוליגודנדרוציטים (איור 2). האוליגודנדרוציטים מתפתחים מתאים "צעירים" יותר, הנקראים תאי אב של אוליגודנדרוציטים (OPCs). תאי ה-OPC חשובים מאוד, מפני שהם נודדים אל המקומות במוח שבהם צריכה להתרחש המיאלינציה הבאה, ואז מבשילים לכדי אוליגודנדרוציטים שעוטפים את תאי העצב במיאלין. הבעיה היא שתאי OPC, החשובים כל כך להתפתחות תקינה של המוח, הם גם התאים שהופכים לרוב לגליומות כשמתרחשת בהם מוטציה.
- איור 2 - מיאלינציה במוח והקשר שלה לסרטן המוח.
- (A) במוח, תאי תמך מיוחדים הנקראים אוליגודנדרוציטים עוזרים לתאי עצב לפעול כראוי – הם עוטפים אותם בשכבות של חומר שומני בשם מיאלין (מעטפת כחולה). (B) האוליגודנדרוציטים עוטפים אקסונים בשכבות של חומר שומני בשם מיאלין, שמאיץ אותות חשמליים ומונע מהם "לחמוק" החוצה. (C) התאים הצעירים שגדלים ומתפתחים לכדי אוליגודנדרוציטים, הנקראים תאי OPC, הם התאים שהופכים לרוב לגידולי מוח הנקראים גליומות כשמתרחשת בהם מוטציה.
מחיר הגמישות
תאי OPC הם תאים רבי-עוצמה – הם יכולים להתחלק, לנוע ממקום למקום ו"להחליף" את סוג התא שלהם. הם עדיין אינם מתמחים לגמרי. כלומר, יש להם פוטנציאל רב לגדילה ולשינוי. הדבר מעניק למוח את יכולת ההסתגלות והפלסטיות הדרושות לו כדי להתפתח כראוי. לרוע המזל, אותה גמישות ואותה יכולת גדילה הן גם מה שהופך את תאי OPC (וכן תאי אב אחרים במוח ובגוף) לפתח נטייה גבוהה יותר להפוך לתאים סרטניים.
הבנה חדשה של סוגי סרטן המוח השונים
במשך שנים רבות, מדענים חקרו גידולי מוח באותו אופן שבו חקרו סוגי סרטן אחרים – כקבוצות של תאים שגדלו ללא שליטה בגלל מוטציות. עם זאת, הטיפולים שפועלים נגד סרטן במקומות אחרים בגוף לא היו יעילים במיוחד בהתמודדות עם סרטן במוח, במיוחד במקרה של הגליומות. כך הצלחנו להבין שבסוגי הסרטן הללו – מתרחש משהו אחר.
תאי עצב בריאים במוח יוצרים קשרים הנקראים סינפסות. הסינפסות משמשות את התאים להעברת מסרים חשמליים וכימיים ביניהם. עמיתיי ואני גילינו שגם תאי גליומה יוצרים סינפסות עם תאי עצב [3]. הם משתלטים על מערכת התקשורת התקינה הזאת ומשתמשים באותות של המוח עצמו כדי להזין את גדילתם. בכל פעם שנוצר אות חשמלי בסינפסה שבה נפגשים תא גליומה ותא עצב, הוא גורם לתא הגליומה להתחלק, וכך עוזר לגידול לצמוח ולהתפשט בתוך המוח. נוסף על כך, כשתאי העצב פעילים, הם משחררים מולקולות הנקראות גורמי גידול, שמאותתות לתאי התמך הסמוכים לגדול. תאי גליומה, שמגיעים מאותם תאי תמך, "מצותתים" גם הם לגורמי הגידול, וגדלים בתגובה לאותות שלהם [4]. במילים אחרות, הגידול ממש משתמש בפעילות המוח כדלק להתפתחות שלו.
זו הייתה תגלית מפתיעה: כך הבנו, בניגוד למה שחשבנו קודם, שגידולי מוח לא מתנהגים כמו סוגי סרטן אחרים. במקום לפעול כמו תאים "זרים", הם משתלבים ברקמת המוח שמסביב, מסווים את עצמם כתאים רגילים ומשתמשים באותות ובתהליכים של המוח עצמו כדי לגדול ולהתפשט.
הנתיב סלול לטיפולים חדשים
כעת, אחרי שהבנו טוב יותר כיצד גליומות משתלטות על תהליכי המוח, אנחנו יכולים לפתח טיפולים יעילים יותר (איור 3). זה החלק המרגש – אנחנו מוצאים דרכים לשבש את הקשר של הגידול עם תאי המוח הבריאים.
- איור 3 - שימוש בתרופות קיימות לטיפול בסרטן המוח.
- (A) כדי להתפתח, גידולי מוח משתמשים באותות החשמליים ובמולקולות המועילות שתאי עצב בריאים שולחים בדרך כלל זה לזה. (B) כבר קיימות תרופות שמשמשות לטיפול במצבים אחרים במוח, שמסוגלות לחסום את תאי הגידול מלהשתמש באותות הללו. הן מפחיתות את התקשורת בין התאים (עיגול עליון) ומגבילות את השחרור ואת הזמינות של מולקולות מועילות (עיגול אמצעי). יחד, הפעולות הללו מאטות את התפתחות תאי הגידול (עיגול תחתון). היות שתאי סרטן לא יכולים להסתגל היטב כמו תאים בריאים, הם מתקשים להמשיך לגדול כשהאותות הללו נחסמים – בעוד שתאי מוח בריאים יכולים להסתגל ולהמשיך לפעול.
אחת הגישות המבטיחות היא למצוא שימושים חדשים לתרופות קיימות [5]. תרופות רבות, שכבר משמשות לטיפול במצבים מוחיים כמו אפילפסיה, כאב או חרדה, פועלות על אותם סוגים של אותות מוחיים שתאי הגליומה מנצלים בכדי לגדול. בחלק מן המקרים, תרופות שמשבשות מעט את פעילות המוח יכולות לפגוע בתאי סרטן הרבה יותר מאשר בתאי מוח בריאים (שהם בעלי יכולת הסתגלות גבוהה יותר), ובכך להיות חלופה עוצמתית לטיפול בגידול.
אחת הסיבות לכך שהגישה הזאת מלהיבה, היא שאנחנו משתמשים בתרופות הללו בבטחה לטיפול במצבים אחרים כבר שנים, ולכן אנחנו כבר יודעים שהן יכולות להגיע למוח ושאנשים מסוגלים להתמודד איתן. כשבדקנו את התרופות הללו בעכברי מעבדה עם גליומות, מצאנו שחלקן יכולות להאט במידה ניכרת את התפתחות הגידול. לדוגמה, קיימת תרופה נגד פרכוסים בשם perampanel, שחוסמת סוג של סינפסה שתאי גידול משתמשים בה לעיתים קרובות. כשאנחנו נותנים את התרופה הזאת לעכברים עם גליומות, הגידולים שלהם מתפתחים לאט יותר.
עם זאת, עלינו להיזהר. לא כל התרופות לטיפול במחלות במוח מועילות לחולי סרטן. למעשה, גילינו שכמה תרופות נפוצות, כמו תרופות מסוימות נגד חרדה, הנקראות "בנזודיאזפינים", עלולות דווקא להאיץ גדילה של סוגים מסוימים של סרטן המוח. מסיבה זו, עלינו לערוך מחקרים מדעיים מדוקדקים במטופלים, ולבדוק אילו תרופות עשויות להיות יעילות נגד סרטן, ואילו תרופות עלולות להזיק למטופלים.
העתיד של חקר סרטן המוח
בחרתי להיות נוירו-אונקולוגית המטפלת בילדים – רופאה המטפלת בילדים עם גידולי מוח – מפני שכאשר נתקלתי במחלה הזאת לראשונה, ידעתי שאיני יכולה להפנות לה עורף. הגידולים הללו גורמים לנזק קשה מאוד, ואנחנו בהחלט זקוקים לטיפולים טובים יותר. כעת, אחרי שאנחנו מבינים עד כמה האינטראקציה בין הגידולים לבין תאי מוח בריאים מרכזית, אנו יכולים למצוא טיפולים חדשים לסוגי הסרטן המורכבים הללו.
עם זאת, יש בפנינו עוד עבודה רבה מאוד. כדי להבין באמת מה גורם לתאים סרטניים להשתבש, עלינו להבין בפירוט רב גם את התהליכים התקינים שמתרחשים כשהמערכת פועלת כראוי. כדי לעשות זאת, אנו זקוקים להרבה יותר מדענים בעלי ידע נרחב בביולוגיה, במדעי המוח, בחקר הסרטן ובאימונולוגיה. התגליות המרגשות ביותר מתרחשות לעיתים קרובות בנקודת המפגש בין תחומים נפרדים, ולכן הייתי ממליצה לכם לבחור את התחום שהכי מעניין אתכם ולהתמקד בו, ובו-זמנית לנסות לרכוש הבנה, (כללית, לפחות), בתחומים אחרים.
ייתכן שגידולי המוח למדו להשתלט על המוח הבריא, אבל עכשיו "עלִינו" עליהם, ואנחנו בדרך הנכונה לנטרל ביעילות את סוגי הסרטן המסוכנים הללו. בעזרת צעירים מוכשרים כמוכם, אני בטוחה שנוכל להשיג את היעד החשוב הזה.
מילון מונחים
מוטציות (Mutations): ↑ שינויים בדנ"א של התא, שעלולים לשנות את אופן פעולתו, ולעיתים להוביל להתפתחות סרטן.
גידול (Tumor): ↑ קבוצה של תאים שמתחילים לגדול ולהתחלק, בעוד שאינם אמורים לעשות זאת.
גליומה (Glioma): ↑ סוג של גידול במוח, שתאיו דומים לתאי התמך של המוח, הנקראים תאי גלייה.
מיאלין (Myelin): ↑ חומר שומני שעוטף את תאי העצב, בדומה לשכבת בידוד סביב חוט חשמל, ומאפשר לאותות חשמליים לנוע במהירות רבה יותר.
תאי אב של אוליגודנדרוציטים (Oligodendrocyte Precursor Cells, OPCs): ↑ תאים לא בשלים שהופכים, בשלב מאוחר יותר, לאוליגודנדרוציטים – תאי גלייה המייצרים את המיאלין במוח.
פלסטיות מוחית (Plasticity): ↑ יכולתו של המוח לשנות את המבנה שלו ואת הקשרים בין תאי העצב כשאנו לומדים.
סינפסות (Synapses): ↑ נקודות החיבור שבהן תא עצב אחד מתקשר עם תא אחר באמצעות אותות חשמליים וכימיים.
גורמי גידול (Growth Factors): ↑ מולקולות שמעבירות מסרים לתאים ומורות להם מתי לגדול, להתחלק או לתקן את עצמם.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
תודות
ברצוני להודות לאור רפאל על עריכת הריאיון ששימש כבסיס למאמר הזה ועל הכתיבה המשותפת של המאמר, לאיריס גת על האיורים, ול-Susan Debad על העריכה הלשונית של כתב היד.
הצהרת כלי בינה מלאכותית
הכותבים מצהירים שאינם השתמשו בכלי בינה מלאכותית בכתיבת מאמר זה.
טקסט חלופי הנלווה לאיורים במאמר זה נוצר על ידי פרונטירז בסיוע כלי בינה מלאכותית, ונעשו מאמצים על מנת להבטיח את דיוקו, כולל בדיקה על ידי כותבי המאמר כאשר הדבר התאפשר. אם ברצונכם לדווח על בעיה, אנו צרו איתנו קשר.
מקורות
[1] ↑ Monje, M. 2025. The neuroscience of brain cancers. Neuron 113:2734–9. doi: 10.1016/j.neuron.2025.07.012
[2] ↑ Gibson, E. M., Purger, D., Mount, C. W., Goldstein, A. K., Lin, G. L., Wood, L. S., et al. 2014. Neuronal activity promotes oligodendrogenesis and adaptive myelination in the mammalian brain. Science 344:1252304. doi: 10.1126/science.1252304
[3] ↑ Venkatesh, H. S., Morishita, W., Geraghty, A. C., Silverbush, D., Gillespie, S. M., Arzt, M., et al. 2019. Electrical and synaptic integration of glioma into neural circuits. Nature 573:539–45. doi: 10.1038/s41586-019-1563-y
[4] ↑ Venkatesh, H. S., Johung, T. B., Caretti, V., Noll, A., Tang, Y., Nagaraja, S., et al. 2015. Neuronal activity promotes glioma growth through neuroligin-3 secretion. Cell 161:803–16. doi: 10.1016/j.cell.2015.04.012
[5] ↑ Winkler, F., Venkatesh, H. S., Amit, M., Batchelor, T., Demir, I. E., Deneen, B., et al. 2023. Cancer neuroscience: state of the field, emerging directions. Cell 186:1689–707. doi: 10.1016/j.cell.2023.02.002