אפקט הדומינו

גן שממלא תפקיד מרכזי בהתחוללות דלקות, בהפעלת המערכת החיסונית, וייתכן שגם בתהליך "הבשלתו" של נגיף ה- HIV הגורם איידס התגלה ושובט בידי צוות חוקרים, בראשותו של פרופ' דוד ולך מהמחלקה לחקר ממברנות ולביופיסיקה במכון, ובהשתתפות תלמידי המחקר ניקולאי מלנין, מארק בולדין ואנדרי קובלנקו. דו"ח המחקר התפרסם בכתב העת המדעי היוקרתי נייצ'ר ("טבע"). ממצאי המחקר הזה עשויים להוביל - בין היתר - לפיתוח דרכים לעיכוב תהליכי "הבשלתו" של נגיף ה- HIV, דבר שמשמעותו היא הארכת תקופת הנשאות (משך הזמן המפריד בין ההידבקות בנגיף לבין התעוררות המחלה). נוסף על כך עשוי המחקר לקדם את המאמץ לפיתוח דרכים לוויסות פעולתה של המערכת החיסונית ולטיפול במחלות רבות, לרבות מחלות אוטו-אימוניות (כגון סוכרת נעורים, דלקת פרקים שגרונית ועוד).

 

כידוע, בין ההידבקות בנגיף ה- HIV לבין "הבשלת" הנגיף ופריצת תסמונת האיידס מפרידה תקופה בת כעשר שנים ויותר, שבה הנגיף מתקיים בגוף במצב "רדום". מציאת דרכים להארכת התקופה הזאת (שבה נשאי הנגיף יכולים לנהל אורח חיים כמעט רגיל), היא אחת מהמטרות העיקריות של חקר האיידס בשנים האחרונות. חוקרים המתמקדים בתחום זה מנסים לברר מהם התהליכים הגורמים ל"התעוררותו" של הנגיף ולפריצת המחלה. משערים שאחד הגורמים ש"מעוררים" את הנגיף לפעילות הוא חלבון "מפעיל גנים" המצוי בתאי הגוף והמכונה NF קאפה B. חלבון זה מבצע את מלאכתו כשהוא חודרלגרעין התא, נצמד לגנים מסוימים - ומעורר אותם לפעולה (כלומר, הוא גורם להם לפתוח בתהליך ייצורם של החלבונים שהם אחראיים לייצורם). החלבון ה"מפעיל" הזה אחראי להפעלתם של מספר גנים אנושיים הממלאים תפקיד מרכזי בהפעלתה של המערכת החיסונית; אבל כאמור, יש המשערים שהוא מפעיל גם את הגן של נגיף ה- HIV האחראי ל"הבשלתו" של הנגיף ולעירורו לפעולה. מתי ובאילו תנאים ה"חלבון המפעיל" מפעיל את המערכת החיסונית? מדוע נדרש לו זמן רב כל כך להפעלת תהליך ה"הבשלה" של הנגיף? מתברר, שבדרך הטבע צמוד אל החלבון ה"מפעיל" חלבון שבולם אותו ומעכב את פעולתו. רק כאשר החלבון ה"מעכב" מפורק, משתחרר החלבון ה"מפעיל" ויוצא לפעולה. תהליך המפתח הוא, אפוא, התהליך האחראי לפירוקו של החלבון ה"מעכב", ו"לשיחרורו" של החלבון ה"מפעיל". השלב הראשון בתהליך הזה הוא ההתקשרות של חומר "שליח" (ציטוקין כגון TNF או 1-IL( לאחד מהקולטנים המוצגים על קרומו החיצוני של התא (חומרים "שליחים" אלה משוגרים על ידי תאים אחרים המבקשים להעביר באמצעותם מסר כלשהו לתא הקולט. בדרך כלל מדובר במסר של קריאה לעזרה או המרצה לפעולה כלשהי). התקשרות ה"שליח" לקולטן פותחת בשרשרת תהליכים שבה מולקולה מפעילה מולקולה אחרת שמפעילה מולקולה שלישית, וכך הלאה - בדומה לשורת לבני דומינו המפילות זו את זו. השלב האחרון בשרשרת הוא סימונו של החלבון ה"מעכב" כ"מטרה לפירוק", שאותו מבצעת מערכת אחרת. חיסולהחלבון ה"מעכב" משחרר לפעולה את החלבון ה"מפעיל", המעורר לפעולה את הגנים המווסתים את פעולת המערכת החיסונית, וייתכן שגם את נגיף ה- HIV).

 

כאמור, ראשיתה של שרשרת התהליכים האלה ידועה (התקשרות החומר ה"שליח" לקולטן), וכך גם סופה (פירוק החלבון ה"מעכב"). אבל רוב שלביה האחרים של השרשרת עדיין לוטים באפלה. לפני זמן לא רב התגלה השלב השני (מולקולה הנצמדת לצדו התוך-תאי של הקולטן לאחר שהחומר ה"ש-ליח" התקשר לצדו החוץ-תאי).

 

עכשיו גילה פרופ' ולך את "לבנת הדומינו" השלישית, שהיא מולקולת החלבון הראשונה בשרשרת שמבצעת את פעולת "סימון המטרה" (באמצעות זירחון). צוות המחקר של פרופ' ולך גילה את הגן האחראי לייצור החלבון הזה (המכונה NIK), ולאחר מכן שיבט אותו וגרם - בשיטות של הנדסה גנטית - לייצור החלבון בתאים. בהמשך הניסוי התברר שבתאים שבהם יוצר החלבון שהתגלה אכן "חוסל" החלבון ה"מעכב", דבר ששיחרר לפעולה את החלבון ה"מפעיל".

 

מחקר זה מומן על ידי חברת התרופות השווייצרית "ארס סרונו" ועל ידי שלוחתה בישראל, אינטרפארם בע"מ.