מיקרו-מקרו

"ובאו המים וכיבו את האש
ששרפה את המקל
שחבט בכלב שנשך החתול
שטרף את הגדי שאבינו הביא"

 

רצף אירועים ברוח "חד-גדיא" מההגדה של פסח מתרחש מדי יום במערכות בקרה ביולוגיות רבות. ד"ר ערן הורנשטיין, מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, מתאר באופן כזה מסלול חדש לבקרת ביטוי גנים בלבלב: ובאו מולקולות מיקרו-אר-אן-אי, ודיכאו את ביטויו של גורם שיעתוק שלילי, שעיכב את הגן המקודד לאינסולין, שמווסת את רמות הסוכר בגוף.

במוקד מחקרו של ד"ר הורנשטיין עומד אחד השחקנים ברצף האירועים האלה: מיקרו-אר-אן-אי. אלה הם רצפים קצרים מאוד של חומר גנטי, אשר אינם מקודדים ליצירת חלבון. במקום זאת, הם לוקחים חלק בוויסות טווח רחב של פעילויות המתרחשות בתא, ולכן גם מעורבים במספר מחלות. בסדרת ניסויים בחנו ד"ר הורנשטיין וחברי קבוצת המחקר שלו את התפקיד שממלאות מולקולות מיקרו-אר-אן-אי בתאי הביטא שבלבלב - אלה הם התאים המייצרים את ההורמון אינסולין, ולכן אחראים על ויסות רמות הסוכר בגוף. פעילות לקויה של תאי הביטא גורמת לעלייה ברמות הסוכר בדם, ולמחלת הסוכרת.

הממצאים, שהתפרסמו באחרונה בכתב העת המדעי EMBO Journal, שופכים אור חדש על בקרת ייצור האינסולין, ואף עשויים לסייע, בעתיד, באיבחון ובטיפול במחלת הסוכרת. צוות המחקר כלל את החוקרת הבתר-דוקטוריאלית ד"ר טלי מלקמן-זהבי, תלמידי המחקר שרון קרדו-רוסו, רוני אורן, אמיתי מנדלבאום ותירוש שפירא, וטכנאית מעבדה נטלי ריבקין. בשלב הראשון ביקש צוות המדענים לבדוק האם מולקולות מיקרו-אר-אן-אי ממלאות תפקיד כלשהו בפעילות הלבלב. באמצעות שימוש בשיטות גנטיות מתקדמות, המאפשרות למנוע היווצרות מיקרו-אר-אן-אי בלבלב עכבר, עלה בידיהם לקבל תשובה ברורה: ללא מיקרו-אר-אן-אי העכבר אינו מסוגל לייצר אינסולין, ובעקבות זאת מפתח במהירות תסמינים של סוכרת.

 

כדי להבין טוב יותר את תפקיד המיקרו-אר-אן-אי, בחנו המדענים את התהליך בו מיוצר ההורמון האינסולין על-פי המידע המקודד בגן לאינסולין, וחיפשו את השלב שקיומו תלוי בנוכחות מיקרו-אר-אן-אי. התברר, כי מדובר בשלב השיעתוק - השלב בו המידע הגנטי המצוי בדי-אן-אי הופך למולקולת אר-אן-אי-שליח. תגלית זו עוררה שאלה חדשה. "המעורבות של מיקרו-אר-אן-אי בוויסות שלב השיעתוק של האינסולין לא הייתה צפויה, מכיוון שבדרך כלל מולקולות אלה מתערבות בשלבים מאוחרים יותר בבקרת הביטוי מגן לחלבון", אומר ד"ר הורנשטיין. "כדי לנסות ליישב את הסתירה הזו, העלינו השערה שבתהליך מעורב גורם מתווך נוסף - גורם שיעתוק שלילי".

כל התאים בגופנו נושאים את המידע הגנטי הנחוץ לייצור אינסולין, אולם רק תאי הביטא שבלבלב אכן מייצרים את ההורמון. אחת הסיבות לכך היא, שתאים אחרים מדכאים באופן פעיל את שיעתוק הגן המקודד לאינסולין תוך שימוש בגורמי שיעתוק שליליים. תאי הביטא, לעומת זאת, מכילים שפע של גורמי שיעתוק חיוביים, אשר נקשרים לגן לאינסולין ומאתחלים את תהליך השיעתוק, ורק כמות מועטה של גורמי שיעתוק שליליים, המעכבים את התהליך. ניסויים נוספים שביצעו המדענים הראו, כי המיקרו-אר-אן-אי משפיעים בצורה ממוקדת על גורמי השיעתוק השליליים שבתאי הביטא, ומדכאים את ביטויים כך שייצור האינסולין לא יופרע. המדענים הצליחו לזהות ארבע מולקולות מיקרו-אר-אן-אי מסוימות שמעודדות בדרך זאת ייצור אינסולין.

ממצאים אלה, המסבירים את התפקיד שממלאות מולקולות מיקרו-אר-אן-אי בייצור אינסולין, מניחים נדבך נוסף בהבנתנו את המנגנונים המעורבים במחלת הסוכרת. ייתכן כי הבנה זו תוביל, בעתיד, לשיפור היכולת לאבחן את המחלה ולטפל בה.

ד"ר ערן הורנשטיין ממליץ על הסרט "הפרפר ופעמון הצלילה": "הסרט עוסק בעיתונאי הצרפתי ז'אן-דומיניק באובי, שחייו המהירים והעסיסיים כעורך הירחון 'אל' נעצרים בחריקת בלמים כשהוא לוקה בשבץ מוחי. באובי הופך כלוא בתוך גופו: הוא שמור קוגניטיבית, אך רק עפעפו השמאלי מאפשר לו תקשורת עם העולם. כך, כל משפט הופך למשימה איטית ומייגעת. במצמוצי עינו השמאלית של באובי אות חוברת לאות, ומילים נארגות באיטיות לאוטוביוגרפיה אינטימית ומרגשת. הבימאי ג'וליאן שנאבל הפך את הסיפור ליצירה בעלת ערך מוסף על שבירותנו וניצחון הרוח על הגוף החולה, שלא לומר גאולה. בצילום הסרט משובצים תמונות שבורות וכתמי אור, המאפשרים הצצה אל שבירותו של באובי. באותה עת ניתנת לנו גם ההזדמנות לחוות את תודעתו בעזרת אותם אמצעים אמנותיים: כך חווה הצופה בערבוביה חוץ-ופנים, הווה-ועבר, מציאות-ודמיון. הסרט מרגש, אך אינו נופל למלכודות מלודרמטיות פוטנציאליות. השילוב בין הבימוי, הצילום והמשחק המשובחים הופכות אותו לאחד הטובים שראיתי באחרונה".