אאוזינופילים- לקוח מויקפידיה

תחום האימונותרפיה, טיפול במחלה על ידי השראה, הגברה או דיכוי של תגובה חיסונית, הינו תחום טיפולי מתפתח בתחום הריפוי ממחלות סרטן. מחקר חדש שבוצע על-ידי הדוקטורנטית הדר רייכמן, בהנחייתו של פרופ’ אריאל מוניץ מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה קלינית בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם מחלקת הגסטרו בבית החולים איכילוב, והתפרסם בכתב העת Cancer Immunology Research, מצא שאאוזינופילים (סוג של תאי דם לבנים הידועים כמחוללי אלרגיות ואסתמה) יכולים להיות בעלי תפקיד חשוב בחיסול תאים ממאירים של סרטן המעי הגס- מדובר בהיבט שלא נחקר כמעט בכלל עד היום.

אאוזינופילים הם תאי דם לבנים של מערכת החיסון, שמפרישים חלבוני הרס חזקים לשם לחימה בטפילים, אלא שלעתים קרובות הם הופכים לגורם שלילי, שמחולל אלרגיות ואסתמה. הם מרוכזים בעיקר ברקמות ריריות בגוף, שבאות במגע עם העולם החיצון, כמו מערכת הנשימה ומערכת העיכול, ומערכות השתן והמין, והמאגר הגדול ביותר שלהם מצוי במערכת העיכול- לכן החליטו החוקרים להתרכז בסרטן המעי הגס.

באיסוף דגימות מ-275 חולי סרטן המעי הגס התברר שככל שקיימים בגידול יותר אאוזינופילים, כך חומרת המחלה פחותה יותר. בשלב השני נערך מחקר על עכברים והתברר שעכברים שהונדסו כך שאין להם בכלל אאוזינופילים פיתחו מספר גדול בהרבה של גידולים מעכברים בעלי אאוזינופילים, ומתו תוך זמן קצר יותר; ולהיפך, עכברים שהונדסו כך שיהיו להם יותר אאוזינופילים, פיתחו מספר גידולים קטן יותר בהשוואה לעכברים רגילים- מכאן שלאאוזינופילים יש תפקיד בבלימת התקדמותו של סרטן המעי הגס בעכברים. כמו כן נמצא שבתאים סרטניים יש ריכוזים גדולים של אאוזינופילים הפועלים פעילות יתר. במחקר מעבדתי אכן נמצא שהאאוזינופילים משמידים את תאי הסרטן ביעילות גבוהה ביותר, כאשר הוספת חלבון בשם אינטרפרון גמא מעצימה מאוד את פעולתם. ממצא נוסף שמחזק את פעולתם האנטי-סרטנית של האאוזינופילים הם הימצאותם הרבה ליד תאי סרטן מתים.

המחקר פותח נדבך חדש לבדיקת תרופות הקשורות לתגבור פעולתם של האאוזינופילים, תאי דם לבנים אשר פעילותם עצמאית לגמרי ולא קשורה לתאי ה-T של מערכת החיסון, הנלחמים גם הם בתאים סרטניים. מחקר המשך שמבוצע כרגע מנסה לברר מהו החלבון, אותו מפרישים האאוזינופילים, אשר פוגע בתאים הסרטניים.

 

קישור למאמר על המחקר- כתב העת Cancer Immunology Research

קישור לידיעה על המחקר- אוניברסיטת תל אביב

מהם תאי האאוזינופילים?

 

 

הדמיון בין גנים מקודדי חלבון של בני אדם לבין גנים מקודדי חלבון של בעלי חיים אחרים הוא יחסית גדול- למשל בני אדם חולקים עם הדגים 70% מגנים אלו. מאידך כאשר מדובר בגנים בתפקידי בקרה, הדמיון הרבה פחות גדול. ניתן לתת לדוגמה למשל גנים מקבוצת בקרה המייצרים מולקולות RNA ארוכות שאינן מקודדות חלבונים (IncRNA – Long non-coding RNA) שהדמיון בהם בינינו לדגים מסתכם ב-0.5% בלבד. יש בגנום האדם כ-20 אלף גנים כאלו, בערך כאותו מספר גנים שמקודדים חלבונים, כאשר הם ממלאים תפקיד של מתגי-על בתהליכים ביולוגיים רבים, מכבות ומפעילות גנים, משפיעות על גנים של בקרה ומשפיעות על התפתחות העובר ועל תאים באדם הבוגר.

מחקר חדש שנעשה במכון ויצמן על ידי ד”ר אוליצקי וקבוצתו (בהשתתפות ד”ר רותם בן-טוב, ד”ר יואב לובלסקי, הדס חצרוני, גלי האוזמן וזוהר מאיר) גילה שאותם גנים שהיו בעבר גנים מקודדי חלבונים, החליפו את תפקידם ביונקים, מטעמי חיסכון בחומר בנייה, לגנים של בקרה. הם איתרו כאלף גנים אשר מקודדים חלבונים אצל בעלי חיים שאינם יונקים, כגון עופות, דגים ולטאות, והדגימו דימיון לאזורים של גנים ביונקים אשר מייצרים IncRNA. הם מצאו תאימות ב-60 גנים כאלו ומסקנת החוקרים היתה שגנים אלו המירו את תפקידם בתהליך ההתפתחות ליונקים, מטעמי חיסכון אבולוציוניים, מתפקיד של גנים מקודדי חלבונים לתפקיד של גנים המייצרים IncRNA.

גילוי זה פותח פתח נוסף להבנתם של גנים המייצרות מולקולות IncRNA , מולקולות אשר בשנים האחרונות מרכזים מחקר רב סביבם בשל המעורבות שלהם במחלות ותהליכים שונים- כדוגמת תסמונת אנגלמן, חלוקת תאים, התפתחות תאי עצב בעובר, מחלות ממאירות ועוד.

 

קישור לכתבה על המחקר- אתר מכון ויצמן

קצת על מולקולות IncRNA

 

מחלת הסרטן עומדת בראש סיבות המוות במדינת ישראל. לפי נתוני הלמ”ס 25.4% מכלל מקרי המוות נגרמים בעקבותיה. במהלך השנים חיפשו חוקרים רבים טיפולים שונים למחלת הסרטן, חלקם הצליחו יותר וחלקם הצליחו פחות, אך בשנים האחרונות עולה קרנו של טיפול אימונותרפי במחלת הסרטן- טיפול בו מנצלים את יכולתה של מערכת החיסון בגוף להשמיד תאים ממאירים (בזכות היותם שונים מתאים נורמליים במאפיינים רבים). לאחרונה מחקר באוניברסיטת סטנפורד, אשר הובל בידי חוקרת ישראלית בשם עידית שגיב-ברפי (Idit Sagiv-Barfi), ונעשה במעבדתו של פרופ’ רונלד לוי (Ronald Levy), חוקר ידוע ובעל שם בתחום, הראה שטיפול ספציפי הגורם לאקטיבציה של תאי דם לבנים באיזור הגידול גורמת לחיסולו, מחסלת גרורות הקיימות כבר בגוף ואף מחסנת את הגוף מפני גידולים עתידניים.

חשוב לציין שתרופות אימונולוגיות כבר קיימות בשוק, אבל מאחר שהן פעלו על אקטיבציה של מערכת החיסון בכל הגוף, נגרמו תופעות לוואי ופוטנציאל למחלות אוטואימוניות. במחקר הנוכחי הצליחו החוקרים לחבר שני כיווני טיפול מבטיחים בתחום חקר הסרטן- אימונולוגיה והתמקדות בתאי מטרה. הם הזריקו שילוב טיפולי חדשני שכלל ליגנד TLR9 – Toll-like receptor 9 ונוגדן anti-OX40 רק לאיזור הגידול תוך שימוש במינונים אפסיים.

הטיפול החדש בדרך למחקר קליני ראשון, אך כבר במעבדה התברר שהוא מצליח להשמיד תאים סרטניים של גידולים בבני אדם, ובניסוי בבעלי חיים 87 עכברים מתוך 90 שלקו בסרטן, נרפאו לגמרי. גם שלושת העכברים האחרים, לאחר טיפול עם מנה נוספת, נרפאו לחלוטין. בנוסף הטיפול חיסן את העכברים מסוגי סרטן נוספים.

עורכי המחקר טוענים שהטיפול יכול לעזור בסוגי סרטן רבים (סרטן אינו מחלה אחת אלא מקבץ רב של מחלות בעלות מכנה משותף) והזרקה לאיזור הגידול יכולה פשוט להעלים אותו (אם כי לא ברור מה קורה כאשר הגידול אינו מוצק, כמו בסרטן הדם, או במיוחד כאשר מדובר בסרטן של כדוריות הדם הלבנות- לוקמיה- הערת כותב הסקירה ע.ב.ח.).

 

קישור לידיעה בבלוג של ד”ר רועי צזנה

קישור למאמר המקורי- אתר sciencemag

 

 

מוחנו בנוי מנוירונים (תאי עצב), אשר להם דנדריטים, מעיין ענפים או שלוחות אשר יוצאות מגוף התא. הדנדריטים מהווים יותר מ-90% מכל הרקמה העצבית שלנו במוח. אחת הדרכים של תאי העצב לתקשר אחד עם השני היא בעזרת פולסים חשמליים (Spikes), אותם יוצרים גופי התאים. עד היום סברו החוקרים שהדנדריטים מעבירים באופן פסיבי את אותם דחפים עצביים אל גופם של תאי עצב אחרים ואין להם חלק ביצירתם.
מחקר חדש של חוקרים באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס (UCLA) בראשותו של מיינק מטה (Mayank Mehta) מגלה שהדנדריטים ממש אינם צינורות פסיביים אלא שלוחות עצמאיות אשר מייצרות כמעט פי 10 יותר פולסים מאשר גוף העצב. החוקרים גילו כי הדנדריטים, מעבר לייצור הדחפים העצבים, מייצרים תנודות מתח. תנודות מתח אלו מתנהגות בצורה אנלוגית, מאחר שיש להם ערכים ולא רק במצב של “הכל או כלום” (צורה דיגיטלית) בדומה לדחפים העצביים.
מחקר זה מעיד על כך שהמוח הרבה יותר פעיל ממה שחשבו. הוא בעל פוטנציאל גדול לשנות את הדרך שבה חושבים מדענים על המוח ולתרום להבנת בעיות נוירולוגיות ולפיתוח מחשבים קוונטים.

 

לידיעה באתר אוניברסיטת UCLA

קצת על תאי העצב והדנטריטים

 

תאי סרטן ידועים ביכולתם להתחלק במהירות רבה יותר מתאים רגילים. זו אחת התכונות הגורמת למסוכנות שלהם. תצפיות קודמות של פתולוגים גילו שתאים סרטניים לא מסוגלים להתחלק ולפלוש לרקמות אחרות בו-זמנית. מחקר אמריקאי שנעשה על-ידי דיוויד מייטס (David Q. Matus ) מאוניברסיטת סטוני ברוק ודיוויד שרווד (Sherwood) מאוניברסיטת דיוק, ואשר פורסם בכתב העת Developmental Cell, מגלה את המנגנון הגנטי העומד מאחורי תכונה זו.
את המחקר ביצעו החוקרים על תאי עוגן, תאים אשר מיועדים לפרוץ מבעד קרום בסיס (דבר המדמה פלישה לרקמות סמוכות) אצל תולעת בשם Caenorhabditis elegans. תולעת זו נבחרה מאחר שקל לערוך עליה שינויים גנטיים. המחקר מעלה שכדי שהתאים יוכלו לפלוש לרקמות, הם צריכים להפסיק להתחלק. ברגע שמנעו מהתא לפלוש, הוא התחיל להתחלק שוב.
חשיבות מחקר זה גדולה מאחר שהוא מציע להתמקד תרופתית דווקא בתאים הפולשים ולא בתאים המתחלקים, מאחר שהם אלו שיוצרים את הגרורות וכך מורידים את סיכויי ההחלמה מהמחלה.

 

קישור לידיעה- אתר סיינטיפיק אמריקן ישראל

%d7%a9%d7%99%d7%a2%d7%a8הימצאות שיער, כולל פרווה או צמר, הוא תכונה אשר מצוייה רק אצל בעלי חיים ממחלקת היונקים (שערות הנראות אצל חרקים אינם ממש שיער אלא יותר רקמה דמויית שיער). השיער עשוי מסיב חלבוני (פילמנט; סיב המאופיין בשרשרת חלבונים ארוכה אשר נותנת לו קשיחות), אשר צומח מזקיק הנמצא בשכבת הדרמיס ועובר דרך שכבת האפידרמיס שבעור. מרכיבי השיער הם קרטין, מינרליים כגון אבץ, צורן, ברזל ומספר ויטמינים (למשל ויטמין A). כעת מדענים טוענים שאפשר להבדיל בין אדם לאדם בעזרת מבנה החלבונים בשערות ראשו.
זיהוי בעזרת DNA הינו יעיל כיוון שהוא מאפשר להבדיל בין אדם לאדם, אלא שלפעמים ה-DNA מפורק במשך הזמן וכך לא ניתן להשתמש בו. חלבון מסוג פילמנט, כפי שקיים בשיער, הינו חלבון יציב יחסית ויכול לשמש גם הוא אמצעי זיהוי בשילוב עם ה-DNA בתחום המז”פ (מחלקת זיהוי פלילי) והארכיאולוגיה.
במהלך המחקר סקרו מדענים אמריקאים (בראשם גלדון גי פארקר; Glendon J. Parker), שערות בגילאים של עד 250 שנה, ושערות נוספות של אנשים מיבשות אירופה ואפריקה, וגילו 185 סמני חלבון שיער, כאשר לפחות 100 מהם יכולים להוות מאגר בסיסי שמאפייניו שונים בין אדם לאדם, או לפחות מבדילים באופן משמעותי בין האנשים כך שהסיכוי לזהות בין חלבוני השיער הינה אחד למיליון.
המשך מחקר בתחום זה יכול לייצר אמצעי זיהוי משופר ויציב, אשר יוכל לעמוד לצד ה-DNA, אך עדיין נדרשת עבודה רבה על מנת להגיע למטרה זו.

 

קישור לידיעה-אתר הידען (ד”ר משה נחמני)

קישור למאמר המקורי- PlosOne

קצת על השיער בגופנו

%d7%90%d7%a0%d7%a8%d7%92%d7%99%d7%94-%d7%91%d7%99%d7%95%d7%9c%d7%95%d7%92%d7%99%d7%aaתאי גופנו מייצרים אנרגיה באופן שוטף ואחד מ”החלומות הרטובים” של חוקרים מרחבי בעולם הוא להצליח לרתום את אותה אנרגיה להפעלת רכיבים אלקטרונים. קרומי תאינו מכילים יונים, המופקים טבעית באמצעות תהליך ייחודי הדומה לפעולת משאבה. בתהליך יצירת האנרגיה מופקת מולקולה בשם ATP אשר מעבירה אנרגיה כימית בין תאים חיים. אנרגיה זו מאפשרת לתא להתחלק או לשריר להתכווץ.
בשנה האחרונה הצליחו חוקרים מאוניברסיטת קולומביה, בראשם פרופסור קן שפרד (K. Shepard), לייצר באופן מלאכותי מולקולת ATP (סוג של תרכובת אורגנית המאפשרת נשיאת אנרגיה בין אברוני התא- ע.ב.ח) אשר הצליחה לספק אנרגיה לרכיב CMOS (complementary metal-oxide-;semiconductor אבן הבנייה הבסיסית בטכנולוגיה המורכבת משני טרנזיסטורים). זו הפעם הראשונה שבה חוקרים מצליחים לבודד רכיב ביולוגי שנוצר באופן מלאכותי ולהפעיל באמצעותו רכיב מחשב.
הפוטנציאל הגלום ביישומים המתבססים על הפעלה ביולוגית של מערכות חשמלית הוא עצום. הוא פותח פתח לפיתוחים טכנולוגים שניתן לקבל רק בעזרת המרכיב הביולוגי, זאת מכיוון שרכיבים טכנולוגים בלבד מוגבלים ברמת היכולות שלהם. הדרך לשם עוד ארוכה ויש צורך ביצירתיות רבה, אך זהו בהחלט צעד ראשון מעניין לכיוון זה.

 

קישור לידיעה המקורית- אתר אוניברסיטת קולומביה

מהי מולקולת ATP?

מהו רכיב CMOS?

תא זרעתא הזרע, הגמטה (תא רבייה) הזכרית של האדם הוא בעל כושר תנועה בזכות שוטון (פלג’לום), אשר מוביל אותו אל הביצית של האשה הממתינה להפרייה בחצוצרה. המסע שאותו הוא צריך לעבור, מספר סנטימטרים, הוא מרחק אדיר בשבילו ועל מנת לחסוך זמן עליו לנווט את דרכו ביעילות. מחקרים קודמים גילו שתא הזרע מבצע זאת בעזרת שני סימני דרך- טמפרטורה ואותות כימיים. איזור ההפרייה שבו נמצאת הביצית חם מעט יותר מאיזורים אחרים ותא הזרע מסוגל לחוש בהפרש טמפ’ זעיר זה ולנווט את עצמו לאיזור. במקביל הוא גם קולט את האותות הכימיים שמפרישה הביצית וכך נע לכיוונה.
מחקר חדש של פרופ’ מיכאל אייזנבך (M. Eisenbach) וקבוצתו ממכון ויצמן למדע, שאותו הוביל ד”ר סרפין פרז-סרזלס, בחן כיצד מצליחים תאי הזרע לחוש את הפרשי הטמפרטורה. במחקר הם התמקדו בקבוצה של קולטנים חלבוניים, GPCRs, אשר נמצאת על פני תא הזרע ולאחר שאישרו שהם אכן מעורבים בחישת חום, הם גילו שאותם חלבונים הם חלבונים מסוג אופסינים (opsins). אופסינים, כמו למשל רודופסין, הם חלבונים אשר משמשים במערכת הראייה כתאים קולטי אור. מאידך בזחל זבוב הפירות חלבון זה מעורב גם בתגובה לטמפרטורה ולטענת החוקרים, יכול להיות שאותם אופסינים משמשים גם את תא הזרע כחיישני חום לניווט לכיוון הביצית.
ממצאים אלו יכולים להסביר גם את תפקידם של אופסינים בריאות ובכבד, איברים שאינם חשופים לאור, כנראה כחיישני חום, אם כי נדרשים מחקרי המשך כדי לאשר זאת סופית.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על תאי זרע

קצת על חלבוני אופסינים

חלבונים במוח באלצהיימרמחלות ניווניות של המוח כדוגמת אלצהיימר ופרקינסון חולקות ביניהן מספר מאפיינים משותפים כמו למשל קיפול שגוי של חלבונים (מה שמביא להצטברותם בתאים) והופעה בגיל מאוחר. לפעמים הסיבה להתפרצות המחלה היא מוטציה אלא שגם אז המחלה לרוב מתפרצת רק בעשור החמישי לחיים.
מחקר חדש, אשר נעשה בהובלתם של פרופ’ אהוד כהן וד”ר ציונה בן גדליה מהפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית והתפרסם בכתב העת EMBO journal , גילה שאצל חלק מהחולים באלצהיימר מוקדם בשל מוטציות בגנום, ישנו כשל בחלבון בשם ציקלופילין B, חלבון אשר מסייע לחלבונים מיד לאחר היווצרותם להתקפל נכון. כשל זה, מעבר לכך שהוא אחראי להתפתחות מחלת האלצהיימר הספציפית, גם גורם למחלת הפרקינסון בחולים אחרים.
מחקר זה מספק שתי תובנות חשובות- ראשית כל הוא מראה שמחלות ניווניות שונות כגון אלצהיימר ופרקינסון, יכולות להיווצר כתוצאה מכשל זהה (כשל שנגרם כתוצאה ממוטציה בגן המייצר את החלבון האחראי לקיפול הנכון של החלבונים- ע.ב.ח.). שנית, הוא מעיד על כך שאולי מחלת האלצהיימר איננה מחלה אחת, אלא אסופה של מחלות שנגרמות מסיבות שונות. איבחון נכון של תתי סוגי מחלת האלצהיימר יכול לאפשר להתמקד במציאת תרופות ספציפיות לכל תת-סוג ואז להצליח בריפוי המחלה בצורה נכונה יותר.

 

מבוסס על כתבתו של טל בן-עזרא, גלילאו מ”ס 207, ע”מ 43-42

 

קישור לתקציר מחקר- אתר EMBO journal

מהי מחלת האלצהיימר?- פורטל fMRI והדימות המוחי

חיידקים ונגיפיםבגופנו ישנה מערכת חיסונית אשר מגינה עלינו משלל איומים מבחוץ (למשל מיקרואורגניזמים פתוגניים), ומבפנים (למשל השמדת תאים סרטניים). גם לחיידקים ישנה מערכת חיסונית אשר מגינה עליהם מפני נגיפים התוקפים חיידקים (נגיפים אלו נקראים בקטריופאג’ים או פאג’ים; קיימות הערכות עתידניות באשר לשימוש בהם נגד חיידקים, כאשר עמידות החיידקים לאנטיביוטיקה תגבר). כמו אצלנו, גם החיידקים אמורים להבדיל בין DNA זר לבין ה-DNA שלהם ולפני כמה שנים התגלתה מערכת חיסונית חיידקית לומדת, CRISPR, המצוייה אצל 40% מכלל החיידקים. עד היום לא היה ברור בדיוק כיצד יודע החיידק להבדיל בין DNA זר ל-DNA שלו, אך לאחרונה מחקר ישראלי חשף מנגנון פעולה מורכב ורב-שלבי העומד בבסיס פעולה זו.
המחקר, אשר בוצע על-ידי מדענים ממכון ויצמן למדע ומאוניברסיטת תל אביב על-ידי ד”ר אסף לוי ומורן גורן בהנחייתו של פרופ’ רותם שורק ופרופ’ אהוד קימרון, חשף ש-CRISPR יודעת לזהות DNA המשתכפל מהר (כפי שקורה עם DNA הנגיף), בזכות גודל כרסום של אנזים תיקון שברים קטנים המתרחשים בזמן החלוקה. כאשר מדובר ב-DNA החיידק, הכרסום נפסק די מהר בעקבות רצף DNA שנקרא chi, רצפים אשר אצל נגיף נדיר מאוד. כך, כאשר מדובר ב-DNA נגיפי, מכרסם האנזים חלקים נרחבים יותר ומטמיע אותם ב-DNA של החיידק לשם זיהוי שלהם על ידי מערכת ה-CRISPR ואז תקיפתם בהווה ובעתיד.
מחקר זה עוזר להבין טוב יותר את המאבק אשר מתנהל בין נגיפים לחיידקים בטבע ויכול לשמש ככלי יעיל עתידני כנגד כל אחד מהם.

 

קישור לתקציר המאמר- אתר כתב העת Nature

קישור לכתבה על הגילוי

קצת על ה-CRISPR