תקשורת של מוות למען החיים

01.03.2001
פרופ' עדי קמחי. נוק-אאוט טכני
 
הגנים המעורבים בהתפתחות מחלות סרטניות נחלקים לשתי קבוצות עיקריות: גנים שפעילות והתבטאותם גורמות להתפתחות סרטן, וגנים שהתבטאותם ופעילותם התקינה מדכאות את התהליכים שעלולים להביא להתפתחות סרטן. כאשר חל "קילקול" בגן מדכא סרטן, הוא לא מצליח למלא את ייעודו, דבר שעלול לאפשר את התפתחותה של מחלה סרטנית.
 
אחת מדרכי הפעולה של הגנים המדכאים סרטן מתבטאת בהפעלת "תוכנת התאבדות גנטית" הטמונה בכל אחד מתאי הגוף. תאים חיים שה"תוכנה" הזאת מופעלת בהם מאבדים את עצמם לדעת. תופעה זו של השמדה עצמית קרויה אפופטוסיס (ביוונית "השלה", או "השרה", כינוי שנובע מהדמיון שבין התופעה לבין תהליך השלכת שבו מתים עלי העצים בסתיו). היכולת להורות לתאים למות חיונית ביותר לפעילותם התקינה של התאים בגוף. איבוד היכולת הזאת מוביל להתרבות בלתי מבוקרת של תאים, דבר שמשמעותו עלולה להיות התפתחות גידול סרטני.
 
תוכנת ההתאבדות הגנטית מבוססת על מערכת סבוכה של גנים המפעילים זה את זה בתורם, בתהליך של תקשורת ביוכימית. רשת תקשורת זו, שרק חלק ממנה זוהה עד כה, עמדה במרכז מחקריה של פרופ' עדי קמחי מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, ושל קבוצת המחקר שהיא עומדת בראשה. במסגרת זו פיתחה פרופ' קמחי גישה חדשה לאיתור גנים "חבויים", הממלאים תפקידים חשובים במסלולי התקשורת הביוכימית ו"שולטים" בצמתים המרכזיים ברשת. שיטה זו, הקרויה "ברירת נוק-אאוט טכני", מבוססת על שורת תהליכים מורכבים של הנדסה גנטית (כגון "מידע גנטי נגדי" ושימוש ב"ספריות" גנטיות).

 

שיתוק אקראי

תהליכים אלה גורמים לשיתוק אקראי של הגנים השונים בתאים. כאשר הגן המשותק שייך לרשת התקשורת של "תוכנת ההתאבדות",התא שבאופן תקין היה אמור להתאבד, ממשיך לחיות ו"ניצל ממוות". במצב זה, התבוננות בתיפקוד התא שגן מסוים אינו פועל בו מאפשרת להסיק על תפקידו ועל זהותו של הגן המשותק. בדרך זו אפשר לבודד גן יחיד מתוך כ30,000- גנים אחרים.
 
באמצעות שיטה זו הצליחו פרופ' קמחי וחברי קבוצת המחקר שהיא עומדת בראשה לגלות חמישה גנים המקודדים חלבונים שמכונים DAP , הקשורים לתהליכים גורמי מוות בתאים. פיתוח השיטה וזיהוי הגנים זכו בשנים האחרונות להכרה בין-לאומית רחבה, וזיכו את פרופ' קמחי במספר פרסים, לרבות פרס מילשטיין היוקרתי.
 

גן בולם סרטן

באחרונה הצליחו פרופ' קמחי ותלמידת המחקר טל רווה להראות, כי אחד מהגנים מקבוצת ה- (DAP), הקרוי DAP-kinase , הוא גן בולם סרטן שמתפקד, בין הייתר, בשלבים מוקדמים ומוגדרים של התפתחות סרטנית. במאמר שנדפס באחרונה בכתב העת המדעי Natural Cell Biology מראים החוקרים, שהגן DAP-kinase (המקודד את המידע הדרוש לבנייתו של אנזים מזרחן הנקשר לשלד התא) אחראי להשמדת תאים שמתחילים בתהליך ההתמרה הסרטנית. זהו, למעשה, מנגנון ל"ניקוי" רקמות מתאים הנושאים פגיעות מסרטנות התחלתיות כגון אונקוגנים (גנים מחוללי סרטן) מסוימים. מתברר שמנגנון פעולתו של ה-DAP-kinase עובר דרך שיפעולו של גן בולם סרטן ידוע אחר תוך כדי הפעלת גורמים נוספים הקשורים במבנה שלד התא. במלים אחרות, ה- DAP-kinase הוא ה"הדק" המפעיל את הגן מוביל להשמדת תאים הנושאים גנים גורמי סרטן (אונקוגנים).
 
פגיעה ב- DAP-kinase משבשת את תוכנת ההתאבדות, ובכך היא מאפשרת את התפתחותו של גידול סרטני. תגלית זו משפרת את מיפוי המסלול הביוכימי של "פקודת ההתאבדות" בתאים, ולנוכח העובדה שבאחרונה התגלו פגיעות ב- DAP-kinaseבחולי סרטן ריאה, סרטן שד, סרטן הראש והצוואר וכן בלימפומה מסוג B, נראה כי היא עשויה לסייע בפיתוח תרופות חדשות לטיפול בסרטן.

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם