ספירת מלאי של תאים מזדקנים

גוף האדם מכיל תאים מזדקנים המזכירים מתים-מהלכים: הם אינם מתחלקים עוד, אך מסרבים לסיים את דרכם. מחקרים גילו כי לתאים מזדקנים אלה (senescent cells) יש דווקא תפקיד בריפוי פצעים ובהגנה מפני סרטן, אך כאשר אנו מתבגרים, הם מצטברים באיברים ועלולים לגרום ליותר נזק מאשר תועלת – ובכלל זאת למחלות כמו דלקת מפרקים ניוונית או טרשת עורקים. מחקרים עדכניים בעכברים מצביעים על כך שסילוק תאים מזדקנים מהגוף עשוי למנוע מחלות הקשורות לזקנה ואולי אף להאריך חיים.

"אם רוצים להרוג תאים מזדקנים כדי למנוע או לרפא מחלות, חשוב לדעת, קודם כל, כמה תאים כאלה מכילה רקמה זו או אחרת", אומר פרופ' ולרי קריז'נובסקי מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן למדע. יחד עם חברי קבוצתו, הוא פיתח שיטה המאפשרת לספור תאים מזדקנים בעכברים. השיטה עשויה לאפשר לפתח בעתיד דרכים לספור תאים אלה בבני אדם, וכן לעזור לקבוע באיזה גיל תאים אלה מתחילים להצטבר ומה מידת ההצלחה של טיפולים המיועדים לסלק אותם מהגוף. מחקר זה התפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Aging Cell.

פרופ' קריז'נובסקי ועמיתיו הצליחו לספור תאים מזדקנים ברקמת עכברים באמצעות שילוב שתי שיטות: הראשונה, צביעת רקמה על מנת להבליט אפיון תאי או מולקולרי רצוי – במקרה זה, אפיונים שבעזרתם ניתן לזהות תא מזדקן. השנייה, ציטומטריית זרימה – אשר יושמה בשיתוף פעולה עם ד"ר זיו פורת מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים – מאפשרת לספור את התאים לאחר זיהויים בתמיסה ויצירת תמונות שלהם ברזולוציה גבוהה ונעשתה. באמצעות גישה משולבת זו גילו המדענים כי ברקמות עכברים בני חודשיים  ריכוז התאים המזדקנים היה פחות מ-1%, בעוד בעכברים בני שנתיים זינק הריכוז באיברים מסוימים עד ל-15%. "בעכברים הזקנים היה הריכוז גבוה פי כמה ממה שציפינו", אומר פרופ' קריז'נובסקי.

אם רוצים להרוג תאים מזדקנים כדי למנוע או לרפא מחלות, חשוב לדעת, קודם כל, כמה תאים כאלה מכילה רקמה זו או אחרת"

תאים דוהרים אל מותם

הפתעה נוספת ציפתה למדענים במחקר אחר, אשר התפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי The EMBO Journal. במחקר זה התמקדו פרופ' קריז'נובסקי ועמיתיו באחד המנגנונים הגורמים לתאים להפוך ל"מתים-מהלכים". מנגנון זה מורכב משרשרת תגובות מולקולריות שבהן הגן p21 מתפקד בתור "בלם" המונע מהתאים להתחלק לאחר שהדי-אן-אי שלהם ניזוק. גן זה מופעל, בין היתר, על ידי הגן p53, המכונה "שומר הגנום" וידוע בתפקידו בדיכוי גידולים סרטניים. לפיכך, היו שסברו כי p21 מדכא אף הוא גידולים. ואולם, אילו כך היה הדבר, ניתן היה למצוא עותקים מוטנטיים שלו בגידולים סרטניים, אך מוטציות אלה נמצאו לעיתים רחוקות בלבד בסקירות הגנום של הסרטן.

פרופ' קריז'נובסקי וקבוצתו יצאו לגלות כיצד בדיוק גורם p21 לתאים להישאר במצב זקנה. הם צימצמו את פעילותו בתאים מזדקנים וציפו כי בעקבות כך יתחילו התאים להתחלק מחדש. אך כאן בדיוק חיכתה להם הפתעה: במקום להתרבות, התאים המזדקנים מתו.

ללא פעילות מספקת של p21 התאים נכנסו כנראה לסוג של סחרור: הדי-אן-אי שלהם ספג במהירות עוד ועוד נזקים שהובילו בסופו של דבר למותם. "כאשר שיחררנו את ה'בלם', התאים פשוט דהרו קדימה אל מותם", אומר פרופ' קריז'נובסקי.

בהמשך חקרו המדענים את מעורבות p21 בלייפת (פיברוזיס) הכבד – מחלה שבה תאים מזדקנים מצטברים בכבד ומשתתפים בייצור רקמת צלקת. הם חקרו את מהלך המחלה בעכברים ומצאו כי באלה חסרי הגן p21, כמות התאים המזדקנים בכבד הייתה קטנה יותר מאשר בעכברים רגילים וחל אצלם שיפור בסממני הלייפת. תוצאות אלה מצביעות על כך כי בעתיד אפשר יהיה אולי לסלק תאים מזדקנים מהגוף בעזרת השתקת הגן p21, וכך לסייע בשמירה על בריאות הרקמות ולמנוע הידרדרות במצבן הקשורה לזקנה.

קבוצת המחקר כללה את ד"ר הילה גל, ד"ר ענת בירן, ד"ר רעות יוסף, ד"ר נועם פלפל, ד"ר יוסף עובדיה, נורית פפיסמדוב, ליאור רויטמן, ליאור זדא, פולה אבו כרם, סתיו מילר ועזרא ואדעי מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא; וד"ר שיפרה בן דור מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים.