קרימינולוגית של תאים עבריינים

הפרופסור ויס מגיעה לחקר הסרטן מהכיוון המכני-הנדסי תוך מיקוד בכוחות, במבנים, בחיבורים, בתלות בזמן ועוד. נקודת המבט הייחודית הזאת מאפשרת לה לבחון שאלות רפואיות בכלים הנדסיים.

מה מהות המחקר שלך?

ויס: "בסדרת מחקרים במעבדה שלי למכנוביולוגיה של סרטן ופצעים בטכניון, גיליתי שלהיבטים מכניים יש תפקיד מרכזי בהתפתחות הרקמה הסרטנית, ושאני יכולה להשתמש בהם כדי לגלות תאי סרטן ולאפיינם בשלב מוקדם. גרורות סרטניות אחראיות לכ-90% מהתמותה מסרטן ולכן זה המיקוד שלי במחקר. המשימה העיקרית מבחינתי היא היכולת לזהות בשלב מוקדם את הפוטנציאל הגרורתי של תאי סרטן וכך לאפשר התאמה מיטבית של טיפולים לכל חולה. "סטודנטים לתארים מתקדמים חוקרים במעבדה בהובלתי את הקשר בין כוחות מכניים לתאים ביולוגיים תוך התמקדות בתאים סרטניים. הקשיות והרכות הן תכונות מרכזיות בביולוגיה של תא ובאנטומיה הנבנית מתאים ורקמות. לדוגמה, העובדה שהעור רך מאפשרת לו גמישות ותנועה בלי שיישבר ולעומת זאת קשיות העצמות מאפשרת לנו לעמוד, ללכת וכו'. מתברר שגם בגידולים סרטניים יש משמעות רבה להיבטים האלה של קשיות ורכות. במילים אחרות, גם בהקשר הסרטני מתקיימים יחסי גומלין בין הביולוגיה למכניקה".

כיצד זה באים לידי ביטוי תכונות של קשיות ורכות בגידולים סרטניים?

ויס: "גידולים סרטניים אומנם קשיחים יותר מרקמה בריאה (כגון גידול של סרטן שד אותו אפשר לחוש דרך העור), אך כפי שגילינו, התאים הסרטניים דווקא רכים יותר מתאים נורמליים ובמקביל מסוגלים להפעיל כוחות חזקים כדי להידחף דרך סביבתם ולנוע בגוף. בעקבות גילוי זה הבנו שאנו יכולים לנצל מידע חשוב זה לטובת אבחון מוקדם ברמה התאית עוד לפני שהגידול מתפשט ומתרחב, וכן לחיזוי של עתיד הגידול לאחר שזוהה, כלומר ההסתברות שייצר גרורות".

מהי הטכנולוגיה החדשנית שפיתחת כתוצאה מהחיבור בין הנדסה ורפואה? ויס: "מתוך החיבור הזה בין ההנדסה לרפואה, פיתחתי טכנולוגיה מבוססת מכנוביולוגיה המאפשרת זיהוי מהיר, בתוך כשעתיים, של תאי סרטן בדגימה. בנוסף, במשך הזמן הקצר הזה, הטכנולוגיה שפיתחתי מאפשרת לחזות את רמת החודרנות של התאים. כלומר, ההסתברות שהגידול ישלח גרורות לרקמות בריאות שבאיברים אחרים בגוף. בניגוד לגידולים ראשוניים שהטיפול בהם יעיל למדי כיום, הגרורות שהן שלוחות של הגידול הראשוני הנשלחות לאיברים רחוקים דרך מערכות הלימפה והדם, מזוהות לרוב בשלבים מתקדמים ובהן כבר קשה לטפל".

כיצד מיושמת בפועל הטכנולוגיה מבוססת המכנוביולוגיה?

ויס: "תאים סרטניים מסתגלים לסביבות חדשות במהירות והשיטה מבוססת על זיהוי השינויים שחלים בהם ואיך אלו משפיעים על היכולת שלהם לחודרנות. פיתחנו במעבדה משטח ג'ל ייעודי שאנחנו שולטים בהרכבו ובקשיחותו באופן מדויק, ואנו יוצרים אותו ברמת קשיחות התואמת לרקמה הביולוגית הרלוונטית, למשל של האיבר ממנו הגיע הסרטן. אנו זורעים את התאים על המשטח ובוחנים מה קורה כשנוצר מגע, חלק מהתאים מתיישבים, נאחזים וגדלים אך חלקם מנסים להידחף לתוך הג'ל. "תת-אוכלוסייה זו של התאים ה'נדחפים' היא המסוכנת מבחינת יצירת גרורות, כפי שהראינו בשנים האחרונות. התאים הללו הם הקובעים את רמת החודרנות של הדגימה והזיהוי שלהם מאפשר לנו לחזות את הסיכויים והסיכון ליצירת גרורות. כלומר, על סמך ההידודיות (אינטראקציה) המכנית בין תאים מדגימת רקמה לבין הג'ל שלנו, אנחנו יודעים להסיק מסקנות קליניות על הרקמה בתוך שעה בלבד, כאשר בדיקה פתולוגית רגילה של רקמות כאלה עשויה להימשך חודש".

מה מייחד את הטכנולוגיה הזאת במדדים של הצלחה?

ויס: "הטכנולוגיה שפיתחנו היא מורכבת וחדשנית, אבל הרעיון הבסיסי פשוט, ומכאן החוזק של הגישה. אפשר לחשוב על חומר רך יחסית, כגון פלסטלינה, חימר או בצק, שאנחנו מנסים לדחוף לתוכו אצבע. ככל שהחומר קשה יותר נצטרך להפעיל לחץ גדול יותר כדי להגיע לאותו העומק. התאים הסרטניים פועלים באופן דומה, ככל שהסביבה בה נתקלו קשה יותר, הם יפעילו עליה כוחות גדולים יותר. באופן מפתיע גילינו שחלק מהתאים יכולים גם להפעיל יותר כוח על סביבה קשיחה יותר ולעיתים גם לחדור יותר עמוק".

מה לימדה אתכם היכולת להפעיל כוח רב יותר על סביבה קשיחה יותר בהקשר של תאים סרטניים?

ויס: "ההתנהגות הזו סימנה לי שככל הנראה, יש רקמות מסוימות שהקשיחות שלהן 'נוחה' יותר לתאים הסרטניים. מעבר לכך, התאים הסרטניים גם יודעים להתאים את עצמם לאזורים שונים בהם הם נתקלים וזה מאפשר להם גם לנדוד בגוף וגם לשגשג באזורים רחוקים בגוף שלפעמים שונים מאוד מהאיבר המקורי (בניגוד לתאים נורמליים שלא ישרדו בתנאים הללו). נראה שהדינמיקה המורכבת והיכולת האדפטיבית המהירה של תאים אלו לסביבתם, מאפשרים את התהליכים שמובילים לגרורות. מה שקורה בגוף אפילו מסובך יותר, מכיוון שהתאים הללו מסוגלים לשנות לא רק את עצמם אלא גם להשפיע על המבנה והמכניקה של סביבתם". אפשר לתאר את הפרופסור ויס כחוקרת שמדברת עם התאים כדי לאבחן ולהבין מה מניע אותם כמו מאבחנת בקרימינולוגיה. אנשי צוות המחקר שלה יחד עימה מעמידים את התאים בתנאים שונים, ולמעשה מקשיבים למה שיש להם לומר וחוזים מה הם מנסים לעשות. לאחר מכן נבדקת השאלה, למה להם לפעול כך בתנאים האלה, ואחרת בתנאים שונים, מה הם מרוויחים מכל דרך פעולה.

בשימוש במערכת הג'ל החדשנית, הסטודנטים שביצעו ומבצעים מיזמי מחקר בהנחייתה של ויס, מזהים תאים הנדחפים למשטחי הג'ל ברמות קשיחות שונות וכן מכמתים את ההתמודדות של התאים עם סביבות משתנות. באופן זה הם יכולים לאשש את נוכחות הסרטן, לכמת במהירות את רמת החודרנות של התא וגם לחזות באיזה איבר ההסתברות הגבוהה ליצירתן. המטרה בהמשך הדרך המחקרית, היא כמובן ליישם את כל הידע הזה למתן זיהוי מוקדם של גרורות בחולים כדי לאפשר טיפול בהן לפני שהן מתפשטות.

כיצד מיושם הפוטנציאל הטכנולוגי של המכנוביולוגיה בפועל?

ויס: "כשזיהיתי את הפוטנציאל בטכנולוגיה עברנו לבחון את ההתכנות בדגימות מחולים. אנו דוגמים רקמות של גידולים שהוצאו מגופם של חולים בניתוחים או ביופסיות בבתי חולים ואנו בודקים אותן עוד באותו היום. יתרון נוסף של הגישה שלנו הוא בכך שאין צורך בניתוח מיוחד או בבדיקה נוספת, כי אנחנו משתמשים בחלקים של הגידול שאינם דרושים לבדיקות המקובלות. אני משתפת פעולה עם רופאים בכמה מחלקות בבתי חולים שונים, ובבדיקות שביצענו גיליתי שהטכנולוגיה לא רק מהירה ומדויקת, אלא גם מאפשרת אבחון וחיזוי גרורות בסוגי סרטן שונים ומאיברים שונים. עד כה בחנו את יעילות הגישה בסרטן הלבלב, בסרטן השד, בסרטן הקיבה ובסרטן העור". כיצד לדעתך תשפר בעתיד טכנולוגיה זו את הטיפול בסרטן? ויס: "שם המשחק הוא מהירות האבחון, האפיון והטיפול. ככל שהאבחון מוקדם ומדויק יותר, הטיפול ישפר את ההישרדות. השאיפה כיום היא להפוך את מחלת הסרטן למחלה כרונית, כזו שניתן לחיות איתה. צריך להבין שכל סרטן הוא מחלה שונה. יותר מכך, אותו סרטן אצל שני חולים שונים, ולפעמים אפילו אצל אותו חולה, יכול להתבטא בדרכים שונות. עם זאת, אנחנו שואפים לפתח שיטות רוחביות ככל הניתן, שיאפשרו לאבחן ולחזות את הפוטנציאל הגרורתי של גידולים מסוגי סרטן שונים. "כדי לנדוד בגוף ולייצר גרורות, התאים נדחפים דרך הרקמות שסביבם לתוך מחזור הדם, שטים בדם ובשלב מסוים מתיישבים ברקמה אחרת ושם מקימים מושבה חדשה. הגישה שפיתחתי במעבדתי, עובדת רוחבית בסוגים שונים של סרטן מכיוון שאנחנו מסתכלים על היכולת והרצון של התאים בגידול. האם הם רוצים להידחף והאם פיסית הם מסוגלים להידחף, כלומר להיות חודרניים ולייצר גרורות. היכולת הזו היא מדד כמותי שהראינו שאינו תלוי בסוג הסרטן המסוים".

האם ניתן ליישם את עקרונות גישה זו גם במצבים רפואיים אחרים? ויס: "אני אומנם מתמקדת בסרטן, אבל העיקרון והגישה הללו בהחלט רלוונטיים גם למצבים רפואיים אחרים. לדוגמה, אם בסרטן אנחנו רוצים למנוע נדידה של תאים שמובילה לגרורות, במקרה של פצעים אנחנו רוצים דווקא להאיץ נדידה של התאים לסגירה מהירה של הפצע ולהחלמתו. זה נושא שכבר בדקנו במעבדה ואכן גילינו שבאמצעות מתיחה עדינה של המשטח שעליו גדלים התאים אנחנו יכולים להאיץ איחוי של פצעים בעור וברקמות עמוקות יותר". הטכנולוגיה החדשנית המגובה בפטנטים, שפיתחה הפרופסור ויס, מאפשרת לקבל אבחנה מדויקת בתוך שעתיים מהניתוח (או הביופסיה) לרבות חיזוי ההתכנות ליצירת גרורות בגוף. במישור המחקרי, צוות המחקר בהובלתה ממשיך להעמיק את הבנתו במערכת ובתאים ולפתח את האפשרות לזיהוי. בדרך ליישום הטכנולוגיה בבתי החולים ובמרפאות פתולוגיות, יהיה כמובן צורך, לדבריה, להרחיב את הניסויים הקליניים. מה החלום המדעי שלך? ויס: "החלום שלי הוא לראות את הטכנולוגיה הזאת מיושמת בבתי החולים ומרפאות, מספקת תשובה מהירה על מצב הסרטן ועתידו, וכך מאפשרת מתן טיפול אופטימלי בהקדם לכל מטופל. אם נזהה באופן מדויק ומהיר את הסרטן, ההתכנות לגרורות ואת מיקומן הפוטנציאלי, אין ספק שנוכל לעזור לרופאים למקד את הטיפולים, לשפר את איכות החיים של הם, לצמצם תופעות לוואי ואף להציל חיים".

מה תפישתך לגבי אתגר השילוב בין משפחה וקריירה? ויס: "נישאתי יחסית מאוחר ולא הרגשתי אף פעם שמישהו חוסם אותי בדרך. אבל כאישה חזקה ושאפתנית זה לא היה קל. הרבה פעמים נשים נישאות מוקדם, לפני שהן נכנסות למסלול הקריירה האקדמי, ואז גדלות ומתקדמות יחד עם בן הזוג. אני עשיתי את המסלול האקדמי שלי כרווקה, ולא תמיד פשוט להיות במעמד של חברת סגל חדשה ששואלים אותה 'את עושה דוקטורט?' ואז לענות 'לא אני פרופסור'. "נישאתי למי שאף הוא פרופסור באקדמיה שמבין את החיים האלה, תומך בי ורק רוצה שאתקדם. עדיין לא חוויתי את השילוב הזה בפועל של משפחה וקריירה אבל גם לנסוע לפוסט דוקטורט לבד זה לא קל ודי בודד. אין לך את מי לשתף בסוף היום בכל החוויות גם הטובות וגם הפחות טובות. אין מישהו לשאוב ממנו את האנרגיות ולפרוק את העומס המקצועי והרגשי. עם זאת, במהלך השנים תמיד היו לי מאסטרנטיות ודוקטורנטיות בעלות משפחות, וראיתי דרכן שאפשר לשלב משפחה וקריירה עם מערכת תמיכה מבינה ומתחשבת".

מה דעתך על החשיבות של נשים במדע?

ויס: "נשים יכולות לעשות מדע וצריכות לעשות מדע. אנחנו יכולות לתת נקודת מבט אחרת, כפי שיש תחומי מחקר שונים גם נקודת מבט הנשית היא שונה. חשיבה נשית, התמודדות נשית, תקשורת נשית - הן משהו אחר. יש מקום גם לזה וגם לזה וצריך לדעת לקבל את הכל. לא להגיד לאישה 'אל תהיי כל כך רגשנית', כי לפעמים רגשנות זה טוב, אומנם חשוב לדעת למתן, אבל אישה לא צריכה ולא יכולה להפוך להיות גבר. חשוב לקבל את העובדה שההתנהלות היא אחרת וזה לרוב לטובה".

מה מיוחד בגישה הנשית שחשוב במחקר ובכלל?

"נשים הן לרוב רכות ומקבלות יותר, חוקרות ומנתחות יותר לעומק, לפעמים זה לטובה ולעיתים לא, אבל הגישות הן בהכרח שונות והריבוד הזה בגישות רק מקדם את המחקר. כפי שהיום החברה מכילה סוגים שונים של אנשים ונטיות, ויש בה מקום לכולם כל עוד אין רצון להזיק לאחר, אז כך גם במחקר, צריך לקבל את כל ההתנהגויות ולהבין שכל גישה תורמת ובונה. אני בעד כמה שיותר תערובות במחקר, גם של רקעים ומוצאים שונים באקדמיה וגם מחוץ לאקדמיה. בעבר צחקנו במעבדה על כך שהיא כל כך מעורבת בתרבויות ודתות שונות, ולכן אנחנו תמיד מסתדרים כי אין לנו בעיה באף חג. תמיד יש מישהו שיכול להגיע ולטפל בתאים. ככל שהגיוון גדול יותר, זה פותח את כל האפשרויות במחקר, כי המדע הוא מעל כל זה, המדע אמור להיות טהור. את אמורה להביא אנשים שיחשבו ביחד". הטכניון כמוסד אקדמי תומך באתגרים הניצבים בפני נשים באקדמיה? ויס: "אני חושבת שהטכניון היה המקום הראשון שנתן הארכה במלגות לנשים שיצאו לחופשת לידה בתואר שני שלישי, וכפועל יוצא לנשים פה היה קל יותר לממש את האתגר של הקמת משפחה בשילוב עם הקריירה האקדמית. הטכניון מעודד ותומך מאוד ולא מצר את הרגליים. גם בתהליכי קידום רואים זאת, לא משנה אם יש או אין ילדים. "בתור מי שעדיין לא אימא, אני יכולה לומר שהאתגר הוא לא רק נושא הילדים, צריך להסתכל על הגישות השונות, על התקדמות שהיא אחרת. לפעמים את חושבת אחרת ואין לך את המרפקים החדים שחלק מהגברים נולדים איתם, ואז כאישה את צריכה לפתח את הגישה וגם את העור העבה".

כיצד משפיעה התחרותיות על התמודדות שלך כאישה באקדמיה? ויס: "יש הרבה מאוד תחרות וחלק מהעניין הוא ליצור את הקשרים בחו"ל, כי אם את לא נוסעת לחו"ל ולא נחשפת אז גם אין לך המלצות אחר כך, למשל לפוסט דוקטורט. קראתי מחקר מעניין מאוד ובעקבות זאת התחלתי ליישם את מסקנותיו. המחקר טוען שכאשר גברים מציגים את עצמם באקדמיה הם מציגים שם פרטי ושם משפחה, אישה מציגה את עצמה רק בשם פרטי וכשאת עושה זאת באקדמיה לא יודעים מי את ולא מוצאים את המאמרים שלך. זה עניין של הבדלי גישה, אולי ממקום של צנעה שלא מתאימה לאקדמיה, שכאמור היא מקום תחרותי מאוד. זאת בנוסף לעובדה שגברים ונשים מגיעים עם מטען אחר מהבית. "אני אף פעם לא הסתכלתי על היותי אישה כגורם חוסם. כשחזרתי מהפוסט דוקטורט לטכניון אמרו לי 'את מרצה בכיר' כי אין ברשימה הגדרה של 'מרצה בכירה' ומבחינתי זה היה בסדר גמור. אני אישה שהיא חוקרת בטכניון אבל אני לא רק אחד מהשניים, זה חלק מהמכלול. לא אאמץ גישה גברית כי אני חושבת שהגישה שלי היא שביל ביניים נכון וטוב, לא חייבים לנקוט כוחנות. אבל את צריכה לדעת לעמוד על שלך ולקדם את שלך, כלומר להבין את העולם בו את חיה ולהבין את כללי המשחק. זה דבר שהרבה אנשים ובעיקר נשים לא יודעות כי הן משחקות בעולם גברי לא מעט פעמים, והכללים שם הם לא תמיד הכללים עליהם גידלו אותן או תואמים את הציפיות שציפו מהן". מה החוזקה שלך כאשת מדע בכירה באקדמיה? ויס: "החוזקה היא למצוא את הדרך שלך במערכת הזאת. החוכמה היא להביא את שלך ולמצוא את שביל הזהב, את מה שיתאים למערכת, אבל לשמור על האמת הפנימית שלך. אני לא עושה דברים שאני לא שלמה עמם, כבר אמרו עלי שאני עדינה מדי או אימהית מדי לסטודנטים שלי, אבל זאת אני, שילוב מידתי של רכות וקשיחות".