ההבדל בין תאים רגילים בגופנו (תאים ממוינים) לתאי גזע הוא באופן שבו ארוז החומר הגנטי. תיפקוד התא תלוי באזורי הגנים אשר חשופים לביטוי ולמגע עם RNA כאשר איזורים שארוזים היטב אינם מבוטאים.
לפני מספר שנים, חוקרים יפנים הפכו תאים ממוינים לתאי גזע מושרים (iPSC- תאי גזע שאינם ממקור עוברי) בעזרת החדרת ארבעה גנים בלבד, אך ללא הבנה ממשית מה קורה בתא בעקבות כך.
מחקר חדש, בראשות ד”ר יעקוב חנא וד”ר נועה נוברשטרן, מגלה שאנזים-מפתח בשם Utx , אשר מופעל על-ידי ארבעת הגנים המוחדרים לתא, מאפשר את אותו מעבר מתאים ממוינים אל תאי גזע על-ידי שינוי באריזת החומר הגנטי כך שיחשפו ויארזו מחדש איזורי גנים מסוימים.
במחקר גם התגלה שאנזים ה-Utx חשוב למניעת עקרות בעכברים והסיבה היא שתפקידו גם כן להשתלב בתהליך של החזרת תאים שהתחילו התמיינות של מספר ימים לתאים שהם תאי מין.
מחבר: עופר בן חורין
התגלה כוכב לכת בגודל כדור הארץ במערכת אלפא קנטאור
כאשר מסתכלים לשמיים, אחד המראות הכי בהירים הוא אלפא קנטאור אשר בעצם מורכב משלושה כוכבים- שני כוכבים, קנטאורי A ו-B אשר דומים לשמש שלנו ומסתובבים זה סביב זה ועוד כוכב, רחוק מהם, אשר נקרא פרוקסימה קנטאורי.
לאחרונה התגלה כוכב לכת, אשר דומה בגודלו לגודל כדור הארץ, המקיף את קנטאורי B (ולכן נקרא קנטאורי Bb). כוכב זה חם הרבה יותר מכדור הארץ, מאחר שהוא מסתובב קרוב הרבה יותר לכוכב שלו ומקיף אותו אחת לכ-3 ימים (במרחק של כ-6 מיליון ק”מ בלבד, כאשר כדור הארץ מסתובב סביב השמש במרחק של 150 מיליון קילומטרים).
הכוכב מרוחק מאיתנו כ-4.3 שנות אור, כך שייקח לנו להגיע אליו בטכנולוגיות של היום כ-20 אלף שנים,, ובגלל החום ששורר בו כנראה שלא ימצאו עליו חיים.
מדעני מכון וייצמן גילו אוכלוסייה חדשה של תאים
רובם של תאי גופנו מתים, אך ישנם תאים שנשארים צעירים לנצח. אלו הם תאי הגזע של מערכת הדם אשר נמצאים חבויים בגופנו ואשר מייצרים תגבורות של כדוריות דם אדומות במקרה של טיפוס לגבהים (לצורכי תגבור יכולת קליטת החמצן) או כדוריות דם לבנות לשם לחימה בפולשים חיצוניים.
מחקר אחרון בראשות פרופ’ צבי לפידות ממכון וייצמן למדע מגלה שמעבר לתאים המזנכימליים אשר מספקים מצע לתאי הגזע ומכוונים התנהגותם בצורה כימית, ישנה עוד אוכלוסייה של תאים ממשפחת המקרופאגים (בולעי חיידקים) אשר “עוטפים” את תאי הזרע, מפרישים חומרים בשם פרוסטגלנדינים וכך מונעים מהם להתמיין.
מתברר שהפרשת פרוסטגלנדינים על-ידי המקרופאגים גם מעודדת הפרשת חומר מעכב התמיינות מהתאים המזנכימליים והגדלת הקולטנים לחומר זה על פני תאי הגזע.
זחלי עש הכרוב כמפעל לחלבונים אנושיים
ייצור גדול של חלבונים אנושיים הוא דבר חשוב שנעשה עד היום בעזרת תרביות תאים- משמע גן אנושי מוזרק לתוך תא של חיידק (או תא שמרים או תא של בעלי חיים) ומגייס את מנגנוני התא ליצר את החלבון המסונתז מהגן.
שיטה זו יקרה מאוד ולכן מחקר של מדעני מכון וייצמן בשיתוף עם חוקרים אמריקאים מגלה אפשרות חדשה של שימוש בזחלי חרקים לייצור כמויות גדולות של חלבונים אנושיים.
הדבר נבדק על-ידי הפקת אנזים אנושי בשם קרבוקסיל-אסתראז 1 מהזחלים ונמצא שהאנזים, אשר מיוצר בכבד ומפרק תרופות, תואם לחלוטין את האנזים בגוף האדם.
השימוש בזחלי עש הכרוב יאפשר לבצע מניפולציות גנטיות בצורה יעילה יותר ממה שהיה אפשר בעזרת תא בודד ואז לנסות לשנות את מבנה החלבונים וליצור תרופות או חומרים אחרים חיוניים.
מינון נכון של אסטרואידים הכרחי להיווצרות חיים
על מנת שיתקיימו חיים על פני כוכב הלכת שלנו יש צורך במשתנים רבים שאמורים להיות מאוזנים. לאחרונה התברר שיש צורך גם במינון נכון של כמות האסטרואידים שנופלת על הכוכב.
אסטרואידים יכולים להכחיד חיים על פני הכוכב, מאידך הם גם יכולים להביא חומרים מכוכבים אחרים אשר חיוניים להיווצרות של חיים. מינון נכון, אשר נוצר בעקבות מרחק כוכבים במערכת השמש, מבטיח שיגיעו אל פני הכוכב חומרי חיים אך שהאסטרואידים שמביאים אותם לא יגרמו להכחדת אותם החיים.
מחקר אמריקאי בראשות רבקה מרטין מגלה על סמך מחקרים של מערכות שמש אחרות שיש צורך בגודל נכון של חגורת האסטרואידים על מנת לקיים פוטנציאל של חיים על פני הכוכב ושסידור הכוכבים במערכת השמש שלנו, אשר מקיים פוטנציאל שכזה, דומה בכך רק ל-4% ממערכות שמש אחרות.
מחקר ישראלי מגלה שחומר בפטריות יכול למנוע סרטן
מדענים מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה של האוניברסיטה העברית גילו שחומר אשר מופרש מפטרייה בשם פטריית פלאורוטוס (Pleurotus) או “פטריות ירדן” יכול לעזור במניעת דלקת ובהשמדת תאים סרטניים.
החומר, אשר נקרא “אלפא-גלוקן” (alpha-glucan), הינו מוליקולת רב-סוכר שאותו מייצרת הפטרייה. החומר עודד מוות של תאי סרטן השד והמעי הגס בתרבית וכאשר נוסה על עכברים, הוא הצליח למנוע מהגידול המקורי להתפתח ולשחרר גרורות.
הסברה היא שאלפא-גלוקנים “מתמקמים” בין התאים הסרטניים לבין כלי הדם והתווך הבין-תאי ופוגעים בשגשוגם. מחקרים נוספים וניסויים מתקדמים יותר יכולים לגלות את פשר פעולתו של חומר זה וליישם אותו תרופתית בעתיד.
מחקר חדש מגלה- בשביל ליצור, תן למחשבות לנדוד
מחקר חדש אשר נעשה בראשות בנג’מין ביירד ושותפיו טוען שיכולת היצירתיות שלנו עולה דווקא כאשר אנחנו עושים פעולות אשר מאפשרות לנו נדידת מחשבות.
בניסוי שבו נבחנה יכולת היצירתיות, נתנו לקבוצה הראשונה של המשתתפים בזמן ההשהייה של הניסוי מטלה קשה, לקבוצה שנייה נתנו מטלה קלה, לקבוצה השלישית נתנו לנוח ולקבוצה הרביעית לא נתנו זמן השהייה כלל. התברר שהמשתתפים אשר ביצעו את המטלה הקלה וכך הניחו למחשבותיהם לנדוד (מה שנקרא “התבדרות מחשבות”) הפגינו שיפור רב יותר במבחני יצירתיות מכל שאר הקבוצות (כולל מהקבוצה שנחה לגמרי בזמן ההשהייה). בשאר הקבוצות לא חל שינוי כלל ביכולת היצירתיות.
מסקנת הניסוי היא שכאשר רוצים להגיע לפתרונות יצירתיים לבעיה כדאי לעסוק במטלה קלה שלא קשורה למשימה המקורית- זאת על מנת לעודד נדידת מחשבות. אחד ההסברים לכך הוא שנדידת מחשבות מסייעת לעיבוד לא מודע של הבעיה המקורית.
בין דחייה לזיהום- יישום חדש לבדיקת תאי החיסון אצל מושתלים
לאחר השתלת איבר, מערכת החיסון של המושתל מנסה לדחות את האיבר הזר ולכן הוא צריך לקבל תרופות נגד דחייה. התרופות הללו מדכאות את מערכת החיסון ולכן יש צורך באיזון על מנת למנוע מצב שבו מערכת החיסון לא מתפקדת מול פתוגנים חיצוניים.
עד היום כמות התרופה שנתנו לחולה למנוע דחייה נקבעת על פי תפקוד האיבר המושתל, כאשר לא היה ברור אם התפקוד מושפע מדחייה או מזיהום. כמו כן כל מערכת חיסון מגיבה אחרת לכמות תרופה זהה.
ד”ר משה ישראלי מהמעבדה לסיווג רקמות במרכז הרפואי רבין שבפתח תקווה לקח שיטה ישנה יחסית, שבה מודדים באופן לא פולשני את רמת האנרגיה בתאי מערכת החיסון ובדק אותה לגבי מושתלים.
במחקרו הוא מצא מתאם גבוה בין מצב דחיית שתל לבין רמות גבוהות של אנרגיה בתאי החיסון. כמו כן נמצא מתאם גבוה בין זיהום לבין רמות אנרגיה נמוכות בתאים. בעזרת ניטור שכזה אפשר יהיה להתאים את כמות התרופה למניעת דחיית איבר מושתל לאיזון הנכון בין דחייה לזיהום.
מבוסס על כתבתה של מרית סלוין, עיתון גלילאו מס’ 171, ע”מ 46-47.
עצים מבוגרים, פטריות, ארכאונים, מתאן ואפקט החממה
הצמחים ובתוכם העצים הם בעלי חשיבות גדולה מאוד לאיכות האוויר שאנחנו נושמים ולהפחתת אפקט החממה- זאת בזכות יכולתם לספוח פחמן דו-חמצני.
כל עוד העץ גדל, הוא קולט יותר פחמן דו-חמצני מאשר הוא פולט, אך כאשר הוא מגיע לבגרות, הקליטה משתווה לפליטה ואז נפסקת תרומתו להפחתת אפקט החממה.
מחקרים אחרונים מגלים שלא רק שעצים מבוגרים לא תורמים להפחתת אפקט החממה, הם גם פולטים מתאן, גז הביצות אשר תורם באופן משמעותי לאפקט החממה. את המתאן מייצרים ארכאונים (נקראו בעבר “חיידקים קדומים”- הם חסרי גרעין ומסוגלים לחיות בסביבות קיצוניות) החיים בתוך גזע העץ.
הארכאונים מצליחים לחיות בתוך גזע העץ בזכות שיתוף פעולה עם פטריות אשר מוציאות את החמצן מתוך חללים בעץ והפרשותיהן מספקות מזון לארכאונים אשר בתמורה מספקים להם תרכובות חנקן.
מבוסס על כתבתו של דרור בר-ניר, עיתון גלילאו מס’ 171, ע”מ 15.
קשר חדש בין חלבון elF2alpha לבין מחלת האלצהיימר
מחקר חדש אשר נעשה באוניברסיטת חיפה בראשותו של פרופ’ קובי רוזנבלום, ראש החוג לנוירוביולוגיה באוניברסיטת חיפה, מגלה קשר חדש בין גורמי סיכון של מחלת האלצהיימר לבין חלבון בשם elF2alpha אשר קשור לבקרה של תהליכים מוחיים אשר יוצרים חלבונים.
מחלת האלצהיימר היא מחלה נפוצה מאוד אשר משפיעה על תאי המוח שנים לפני שמופיעים סימפטומים ממשיים לכך כאשר בשלביה המתקדמים של המחלה ישנם משקעי חלבון עמילואיד.
ישנם שני סוגים של אלצהיימר- אלצהיימר משפחתי גנטי (FAD-Familial AD) של 5% מאוכלוסיית החולים אשר בו מופיעים הסימפטומים לפני גיל 65 ואלצהיימר ספורדי, אשר לו יש גורמי סיכון אחרים אך גם בהם מעורבים גנים מסוימים (כמו גן APOE4).
מחקרים אחרונים בתחום חלבוני המוח גילו שניתן לשפר יכולת קוגניטיבית בעזרת שינוי חלבון מסוים ששמו elF2alpha , אשר מבקר את יצירת החלבונים בכל התאים, בתוכם גם תאי העצב במוח ונשאלה השאלה האם ניתן בעזרת שינוי החלבון הנדון לשפר ואף למנוע פגיעה קוגניטיבית אצל חולי אלצהיימר עוד בשלבים המוקדמים של המחלה, לפני הופעת הסימפטומים.
המחקר של יפעת שגב, דוקטורנטית של פרופ’ רוזנבלום, מצא שאצל חיות מזדקנות יש שינוי בחלבון elF2alpha, כך שישנם ירידה ביצירת חלבונים, מה שפוגע ביצירת זכרונות חדשים לטווח הארוך ומראה שהאלצהיימר הוא בעצם סוג הזדקנות של המוח. כמו כן הוא מצא שעכברים צעירים בעלי גן Apoe4 יצרו את אותו השינוי בחלבון ה- elF2alphaוהראו פגיעה קוגניטיבית, כפי שהיה אצל החיות המזדקנות.
מכאן שקיים קשר בין חלבון ה- elF2alphaלבין גן Apoe4 אשר משפיעה על סנתוז החלבונים בתא, ובעצם מביא להזדקנות מוקדמת, מצב שאותו חווים חולי אלצהיימר. הצלחה ביכולת לשנות את החלבון יכולה בעתיד להביא לתרופות אשר יעצרו את האלצהיימר עוד בתחילתו.
מבוסס על כתבתו של אילן יבלברג, עיתון גלילאו מס’ 171, ע”מ 44-45.