שני כובעים

 

במחזור החיים של תא חי - כמו בחיי אדם - יש מצבים שבהם התא "מתבונן פנימה", אל עצמו, בוחן את בריאותו ומחליט על צעדיו לעתיד. כאשר החומר הגנטי של התא ניזוק, הוא צריך להעריך את מידת הנזק ולהחליט האם להפעיל את מנגנוני תיקון הדי-אן-אי שלו, או שמוטב שיאבד את עצמו לדעת, ובכך ימנע התפתחות של גידול סרטני. הימנעות מהמבחן העצמי הזה עלולה לגרום לקבלת החלטות שגויות וגורליות. הבחינה העצמית, קבלת ההחלטות וביצוע ההחלטה שהתקבלה מנוהלים בכל תא על-ידי צוות מיומן של חלבונים, אלא שבמקרים מסוימים, חברים מסוימים בצוות נדרשים למלא יותר ממשימה אחת. במחקר שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי Cell, מתאר ד"ר איתן גרוס, מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, כיצד הצליח, יחד עם חברי קבוצת המחקר שהוא  עומד בראשה, להראות שאחד מחלבוני הצוות, הקרוי BID, חובש שני כובעים בתהליך הבדיקה העצמית. מצד אחד הוא מממלא תפקיד בשרשרת האירועים שמובילה את התא להישרדות, ומצד שני - אם הנזק שנגרם אינו ניתן לתיקון - הוא משתתף גם בשרשרת האירועים שמובילה להתאבדות התא. כיצד יכול סוכן כפול למלא תפקידים שונים בשירות החיים והמוות כאחד?

 

BID הוא אחד מחלבוני הבקרה של התא, וידוע כי הוא מעורב בפעילות המובילה להתאבדות התא. הוא מתחיל למלא אתתפקידו זה כאשר האנזים קספייז8- קוטע ממנו מקטע מסוים,מה שמותיר חלבון קטן יותר, הקרויאtBID, אשר ממלא את תפקידו בשרשרת המוות. עם זאת, עדיין לא ברור אם החלבון  BID, בגרסתו השלמה, ממלא גם הוא תפקיד בתהליך המוות.

 

ד"ר גרוס וחברי קבוצת המחקר שלו ביקשו לברר,מה קורה לשרשרת האירועים המובילה להתאבדות התא כאשר החלבון BID אינו נקטע על-ידי האנזים קספייז-8 . לשם כך החדירו לתאים עובריים של עכבר גן שמקודד לחלבון  BID  מוטנטי, שאינו מסוגל לקבל את "נשיקת המוות" של האנזים, ומצאו כי ה-  BID  המוטנטי - הבלתי-  קטוע - בכל זאת הופעל, וגרם למוות. מה גרם להפעלתו? ד"ר גרוס וחברי  קבוצת המחקר שלו החלו לעקוב אחר החלבון, ומצאו להפתעתם, כי הוא מקיים קשר עם חלבון שממלא תפקיד חשוב בבקרה  של תהליכי תיקון של די-אן-אי בגרעין התא, הקרוי ATM. חלבון בקרה זה נכנס לפעולה כאשר חומרים רעילים גורמים נזק  חמור לדי-אן-אי שבגרעין, וקוטעים בעת ובעונה אחת את שני הגדילים שלו. במקרה זה, ה- ATM מגייס חברי צוות אחרים, שחלקם לא ידועים, בניסיון הצלה. החוקרת הבתר-  דוקטוריאלית ד"ר רחל שריג, מקבוצת המחקר של ד"ר גרוס, מצאה שבתהליך הזה, ה- MTAמפעיל (מזרחן) גם את החלבון  BID  בגרסתו המלאה, הבלתי-מקוטעת. אם כך, נראה שה-  BID  עשוי למלא תפקיד חשוב גם בשרשרת האירועים המובילה לתיקון נזקי הדי-אן-אי ולהישרדות התא.

 

מהו התפקיד הזה? תלמידת המחקר איריס קמר, גם היא מקבוצת המחקר של ד"ר גרוס, ביקשה למצוא תשובה לשאלה זו.  לשם כך היא בחנה את ניהול מחזור חייהם של תאים עובריים של עכבר, שחסרו את הגןהמקודד לחלבון BID ,  ונחשפו לחומר כימי שגורם לקטיעת שני הגדילים של הדי-אן-אי.התוצאה: התאים חסרי ה-  BID  לא עצרו ל"בחינה עצמית", שלב חיוני בדרך להישרדות. לעומת זאת, כאשר הכניסו לתוך התאים האלה חלבוני BID, הם הופעלו על-ידי חלבוני ה-ATM,  דבר שהוביל ישירות לעצירת מחזור החיים של התא, ולתחילת תהליך הבחינה העצמית (תהליך זה לא התחולל כאשר לתאים הוכנסו חלבוני  BID  מוטנטיים, שאינם מופעלים על-ידי ה- ATM.

 

מעבר לעובדה שהחלבון  BID  ממלא תפקיד של סוכן כפול  בשירות החיים והמוות כאחד, המחקר הזה הראה גם, בניגוד לסברה שרווחה עד כה, שהוא מצוי לא רק במרחב הפנימי של התא,אלא גם בגרעין התא. קבוצת המחקר של ד"ר גרוס, שכללה גם את ד"ר יהודית זלצמן, ד"ר חגית ניב, ותלמידי המחקר גליה אוברקוביץ',לימור רגב וגל חיימוביץ', מצאה גם שהחלבון BIDפועל, כנראה, כמעין "חישן" הבוחן את מידת הנזק לדי-אן-אי. במקרה של נזק מועטהוא מעודד הפעלה של מסלול ההישרדות, ובנוסף, הוא מעביר מסר מעכב למסלול ההתאבדות. בעיניו של מבקר פנים קפדן, תופעה זו עשויה אולי להיראות כניגוד עניינים, אבל במבט אחר, מיצוי הסיכוי לשמר את החיים, ואי-רצון לקבל החלטה מהירה על פעולה דרמטית כהתאבדות, נראים כפעולות רצויות וחיוביות. 

 

כאשר התא מנוהל בדרך לא נכונה, הוא עלול לקבל החלטות שגויות שיובילו, למשל, לשיכפול די-אן-אי פגום או לעיכוב מוות של תאים,דבר שמשמעותו עלולה להיות ריבוי בלתי-מבוקר של תאים והתפתחות גידול סרטני. ד"ר גרוס מקווה, שממצאים אלה יתרמו להבנה טובה יותר של התפתחות גידולים סרטניים, עמידות של גידולים סרטניים לכימותרפיה ולהקרנות, וכן להבנת תסמונות של שבריריות יתר בגנום, כגון תסמונת A-T, שנגרמת כתוצאה מחסרונו של ATM, או כתוצאה מחוסר פעילותו.