מחקר ישראלי מקדם ריפוי אלצהיימר

חוקרים מהאוניברסיטה העברית זיהו את המנגנונים הצפויים לאפשר "הכנה" של תאים בתנאי מעבדה לשם ריפוי אלצהיימר ומחלות ניווניות אחרות.

שמעון כהן , כ"ח בתמוז תשע"ב

דוקטור ערן משורר ושי מלצר
דוקטור ערן משורר ושי מלצר
האוניברסיטה העברית

חוקרים באוניברסיטה העברית בדקו מהם המנגנונים שמאפשרים את הפלסטיות של דנ"א בתאי גזע עובריים ובכך את פוטנציאל ההתמיינות - היכולת שלהם להפוך לכל סוג תא. 

הייחודיות של תאי גזע עובריים היא ביכולתם להתחלק באופן אינסופי וביכולתם להתמיין לסוגי התאים השונים. הבנת המנגנונים תאפשר בעתיד "הכנה" של תאים שונים במעבדה והשתלתם בגוף לצורך ריפוי מחלות המאופיינות במוות של תאים, כמו אלצהיימר, פרקינסון, סוכרת ומחלות ניווניות נוספות.

המחקר פורץ הדרך בוצע על ידי הדוקטורנט שי מלצר בהנחייתו של ד"ר ערן משורר מהמחלקה לגנטיקה במכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית ופורסם החודש בכתב העת היוקרתי Nature Communications.

"פוטנציאל ההתמיינות של התא מתבטא בגרעין שלו, שם נמצא הדנ"א", מסביר ד"ר משורר. "הקשר בין הדנ"א לחלבונים בתא גזע עוברי הם דינאמיים יותר, כלומר הקשר של החלבונים לדנ"א רופף יותר, לכן עדיין פתוחות כל האופציות להפוך לכל סוג תא. זאת בשונה מתא ממוין, בו החלבונים נקשרים לדנ"א חזק יותר והם מאורגנים במבנים יותר יציבים. במהלך ההתמיינות הפלסטיות של הדנ"א נעלמת והתא מאבד מפוטנציאל ההתמיינות שלו. במחקר ניסינו להבין מה מאפשר את הדינאמיקה הזו, כלומר את הקשרים הרופפים, בתאי גזע עובריים".

המחקר נעשה בשיטות מיקרוסקופיות הבודקות את חוזק הקשר בין החלבונים לדנ"א בתאים חיים. החלבונים סומנו והחוקרים עקבו אחריהם כדי לבחון את הדינאמיקה של הקשר. הם מצאו שינויים כימיים בחלבוני האריזה של הדנ"א. אלה חלבונים האחראים על אריזתו של הדנ"א בתוך גרעין התא. השינוי הכימי שנמצא הוא שינוי נפוץ מאוד בתאים ובמיוחד בחלבוני אריזה. "מצאנו ששניים מאותם שינויים כימיים, האופייניים לתאי גזע עובריים בלבד, מאפשרים את הדינמיות של הקשר בין החלבונים לדנ"א, שבמצבו הפלסטי מקנה לתא את פוטנציאל ההתמיינות שלו", מפרט ד"ר משורר.

עוד בדקו החוקרים כיצד מושפעת הדינאמיקה על ידי חלבון ייחודי (Lamin A) הקושר חלק  מהדנ"א למעטפת הגרעין. "בתאי גזע עובריים החלבון הזה לא מתבטא ולכן הדנ"א שלהם יותר פלסטי".

בהמשך, הצליחו החוקרים ליישם את ההבנה החדשה לגבי מנגנוני הפלסטיות ועל ידי שימוש בתרופות היוצרות שינויים כימיים בחלבוני האריזה הצליחו להגדיל ולהקטין את הפלסטיות של דנ"א בתאי הגזע העובריים ולהשפיע בכך על פוטנציאל ההתמיינות שלהם.

"הבנת הפלסטיות של דנ"א בתאי גזע עובריים תאפשר לנו לשלוט בהם, להגדיל או להקטין את הדינאמיקה של החלבונים הקושרים דנ"א ועל ידי כך להגדיל או להקטין את פוטנציאל ההתמיינות שלהם", מסכם ד"ר משורר.