המהנדסת הכימית סטפני קולר הייתה רק בת 13 כששתי סבתותיה נפטרו מסרטן תוך שישה חודשים זה מזה. התמודדות עם האקראיות האכזרית של המחלה קשה לכל נער צעיר, אבל קולר התבלבל עוד יותר בגלל הכרזה האמריקאית לסרטן במקרר של הוריה.
"אפשרויות הבחירה הטובות באוכל יכולות לעזור לך להגן עליך מפני סרטן מסוים", קרא את טקסט הכרזה המלווה 30 פירות וירקות מצולמים להפליא.
אבל הסבתות של קולר, אחת שחלתה בסרטן ריאות והשנייה סרטן המעי הגס, כבר אכלו את מרבית המזונות האלה. למעשה, סבתה מצד אמה, עולה מאיראן, דבקה במטבח הפרסי המסורתי של סלטים קצוצים, ירקות צלויים ורימונים שהיו מתחרים בכל דיאטה אמריקאית בתפארת אנטי-אוקסידנטית מוחלטת. הדיאטה שלה כללה גם אוכל מותסס מעי ידידותי לבטן כמו יוגורט ביתי וירקות כבושים. ככל שקולר יכול היה לדעת באותה עת, היה צריך לחסוך את סבתותיה.
הכרזה שעל המקרר המשפחתי של קולר, והקשר שהציע בין דיאטה לסרטן, יובילו אותה בסופו של דבר למעבדה בחטיבת ההפעלה ג'ונסון וג'ונסון JLABS, שם היא משדרת גנטית דגימות צואתיות. קולר וחוקרים אונקולוגיים אחרים מקווים לענות על אחת השאלות הדוחקות ביותר במחקר הנוכחי לסרטן: האם האיכות והמגוון של חיידקי המעיים האנושיים קובעים האם אנשים יגיבו בהצלחה לטיפול בסרטן?
"כשהסתכלנו על צואה מחולי סרטן השד והריאות גילינו שחיידקים חשובים חסרים במיקרוביומה, " אומר קולר. היעדרם של מיקרובי בטן מסוימים, לרוב חיידקי פירמיקוטס, יכול להסביר מדוע מעכבי מחסומי החיסון - תרופות החוסמות חלבונים ידידותיים לסרטן ומסייעים להקל על התגובה של המערכת החיסונית לתאי סרטן - אינם עובדים על חלק מהמטופלים. "אנו מאמינים כי החיידקים האלה חשובים שמערכת החיסון תוכל להגיב לתרופות אלו", אומר קולר.
יחד עם המהנדס הכימיקלי סטיב ואן דין, הקים קולר את פרספונה ביומה בקיץ 2017 לחקר הקשר בין חיידקי מעיים לסרטן. על שמו של פרספונה, אלת הצמחייה היוונית המופיעה באביב ויורדת חזרה אל העולם התחתון לאחר זמן הקציר, החברה של קולר מתכוננת לניסויים קליניים שיבדקו מיקרובי-בטן ספציפיים בכדי לבדוק אם הם משפרים את תפקודם של מעכבי המחסומים בשד ו חולי סרטן ריאות שאינם קטנים. (מוצר שני יתמקד בטיפול בתאי CAR-T, המשתמש בתאי חיסון של המטופלים שלהם שהונדסו גנטית לטיפול בסרטן שלהם.)
"המטרה שלנו היא ליצור תרופות שמטרתן להמיר אנשים שאינם מגיבים למגיבים", אומר קולר, ומתייחס למטופלים שעושים או לא מגיבים למעכבי מחסום. החברה מקווה להנדס תערובת של חיידקי מעיים נבחרים שניתן לקחת בצורת גלולות בכדי לרפא את המיקרוביומות של החולים, שעלולים להיפגע כתוצאה מאנטיביוטיקה ותזונה לקויה, כפי שדיברה לאחרונה בשיחה שנערכה ב- TEDx בסן דייגו.
"אפילו אנשים בריאים עשויים להחמיץ את חיידקי הבטן האלה, אך חולי סרטן ואנשים עם מערכות חיסון נפגעים עשויים להחסיר אותם", אומר קולר. "אנחנו רוצים להחזיר להם."
למרות שלפי ההערכה שלפחות 70 אחוז מתאי החיסון שוכנים במעיים - המכונה לעתים קרובות "המוח השני" - מדענים לא התעניינו במיוחד במיקרוביומה האנושית עד 2005. מחקר פורץ דרך שפורסם באותה שנה העלה כי לעכברים הסובלים מהשמנת יתר היו שונות חיידקי בטן מאשר עכברים דקים. מאז, החוקרים בדקו את הרעיון להחליף את חיידקי המעיים של בני האדם ואף השתמשו בהשתלות מיקרוביוטה צואתית (המכונים לעתים קרובות "כדורי קקי", למרות שהם בדרך כלל מנוהלים כנוזל) כדי לטפל בהצלחה באנשים הסובלים ממחלות מעי דלקתיות. . (עם זאת, הם טרם פיתחו תוסף לירידה במשקל על ידי העברת החיידקים של אנשים לקצץ בצורה מעורפלת באומץ המוני שומן.)
בעשור האחרון התרחש המון מחקר שבדק את תפקידו של המיקרוביומה בכל דבר, החל מדיכאון ועד אוטיזם וכלה במחלת פרקינסון. לימוד המיקרוביומה יכול לעזור לקבוע אילו מטופלים עשויים להגיב לתרופות נגד כאבים ולב, אומר רוב נייט, מנהל המייסד של המרכז לחדשנות מיקרוביומה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו. "אנו מעוניינים מאוד במשחק הגומלין בין מזון, סמים למיקרוביומה של הבטן", אומר נייט, שהקים גם את פרויקט הבטן האמריקני, מאמץ מדעי אזרחי אשר אסף דגימות צואתיות של יותר מ 11, 300 משתתפים ב 42 מדינות.
בעוד שהקשר בין חיידקי מעי לבריאות הולך ומתבהר, מדענים נאבקו לתמרן בהצלחה את המיקרוביומה כסוג של טיפול. "אנו יודעים יותר מתמיד על האופן בו המיקרוביומה משפיעה על מחלות כרוניות, " אומר נייט, "אך מה שאיננו יודעים עדיין הוא כיצד לשנות את המיקרוביומה שלך לכיוון מסוים." (עם זאת, החוקרים מסכימים שפרוביוטיקה אינה " אלוהים שיש אנשים שחושבים שהם כאלה.)
בשנה שעברה, שלושה מאמרי מחקר שפורסמו ב- Science התנדנדו את תחום הסרטן והראו כי יתכן שניתן יהיה לתפעל את המיקרוביומה כדי להשפיע על תגובות הטיפול. בסדרה של ניסויים "בין אנשים לפגוש עכברים" בין יחידים, צוות צרפתי השתיל חיידקי מעי אנוש לעכברים משני חולי סרטן שטופלו בהצלחה וגם מטופלים שלא הגיבו למעכבי המחסום. שבועיים לאחר החדרת החיידקים החדשים למעי המכרסמים, החוקרים הזריקו תאים סרטניים ומעכבי מחסום כל שלושה ימים במשך שבועיים נוספים. התרופות פעלו להפחתת גידולים בעכברים שקיבלו חיידקים אנושיים מחולי סרטן שטופלו בהצלחה, בעוד שהתרופות לא היו יעילות בעכברים שקיבלו חיידקים מבני אדם שלא הגיבו לטיפול.
צוותים מאוניברסיטת שיקגו ומרכז סרטן אנדרסון באוניברסיטת טקסס, ביוסטון, ערכו ניסויים דומים באמצעות מיקרובי בטן מחולי מלנומה גרורתיים, שהגיבו היטב למעכבי מחסום. גם העכברים האלה השתפרו. "בעצם הכנסנו צינור קטן לוושט של העכבר והכנסנו את הדגימה לקקי. זה שיחזר את מעי העכבר כך שכעת היה בו חיידקים מהמטופל, "אומר דיפאק גופלקרישנן, עמית מחקר לאחר הדוקטורט וסופר ראשי במחקר לרפואה אנדרסון.
השלב הבא הוא מחקרים קליניים עם בני אדם. צוות הרופאים אנדרסון בוחן את האפשרות לתת לחולים את חיידקי המעיים החסרים בצורה של נבגים (שלא חייבים להקפיא אותם כמו חומר צואה) מתורמים עם מיקרוביומות חיוביות. זרוע נוספת של הניסוי תבדוק כדורי קקי העשויים מחיידקים של ניצולי סרטן שגידוליהם נעלמו לאחר שלקחו מעכבי מחסום. החוקרים עוקבים אחר אורח החיים של המטופלים, כולל תוצרת וצריכת סיבים, כדי לחבר את הנקודות בין שיעורי התגובה לסרטן, מגוון המעיים והתזונה.
"אנחנו יודעים שתזונה חשובה, אבל כולם רוצים לדעת מה הרוטב הסודי הוא לשנות את המיקרוביומה כדי להגיב טוב יותר לטיפול בסרטן, " אומרת ג'ניפר ורגו, פרופסור לכירורגיה ורפואה גנומית באוניברסיטת טקסס, ששותפה למחבר סקירת מדעי המיקרוביומים בחודש שעבר. "אנחנו פשוט לא יודעים זאת עדיין."
גם קולר, שעדיין תוהה מדוע סבתותיה לא הגיבו לטיפולים הכימותרפיים שהיו זמינים באמצע שנות התשעים. עם זאת, היא מקווה שאותם כלי רצף גנטי המאפשרים להציץ לקקינו ולחקר זני חיידקים יספקו גם דרך לאבחן גידולים טובים יותר ולבחור את הטיפולים הנכונים.
בינתיים, קולר מצטרף לפזמון של חוקרים המנסים להסב את המחסום הגדול ביותר למחקר שלהם: היעדר דגימות צואה. מדענים זקוקים לתרומות מחולי סרטן, ניצולי סרטן, אנשים עם היסטוריה משפחתית של סרטן וכל אחד אחר. "אני תמיד מופתע מדוע כל כך קשה להשיג דגימות", אומר קולר. "אנשים חושבים שזה גרוע ונבוכים. אבל אני אסיר תודה על ההשלמה התרבותית של אמוג'י הקקי על כך שקיבל את הרסו. "
קולר אפילו השיק את "Poop for the Cure", פרויקט מחקר שמציע כרטיסי מתנה של $ 50 ויזה לדגימות. "אני מקווה שיהיה יום בו איסוף הצואה יהיה שגרתי כמו איסוף הדם. עד אז אנחנו צריכים שכולם יעזרו. "
