השלב שבו גידול סרטני ראשוני מתחיל לשלוח גרורות, הוא אחד הגורמים המרכזיים המשפיעים על אלימות הגידול, על מידת הנזק שהוא גורם, ועל סיכויי ההחלמה מהמחלה. היכולת ליצור גרורות קשורה בתכונה המאפיינת תאים בריאים וסרטניים כאחד: היכולת לנדוד ממקום למקום, כלומר לעבור ממצב קבוע למצב נייד.צוות מדענים ממכון ויצמן למדע חושף בימים אלה פרטים חדשים על המנגנון המולקולרי האחראי לנדידה. ממצאי המחקר, שפורסמו באחרונה במהדורה המקוונת של כתב-העת המדעי Nature Cell Biology, תורמים להבנת האופן שבו נוצרות גרורות סרטניות, והם עשויים לשמש, בעתיד, כבסיס לפיתוח שיטות לריפוי המחלה.

תנועה של תאים דרך צינורות הדם וכלי הלימפה מתקיימת כחלק מתהליכים ביולוגיים טבעיים (כמו איחוי פצעים), וגם בתהליכים סרטניים. כדי שנדידה זו תתאפשר, על התא להתנתק מהתאים המקיפים אותו ומהחומר הבין-תאי שאליו הוא מעוגן. האיתות הפוקד על התא להתכונן לנדידה נעשה באמצעות חומרים מסוימים המגיעים אל התא מבחוץ, הקרויים "גורמי-גדילה". מלבד שליטתם ביכולת התנועה של התא, חומרים אלה מפעילים תהליכים תאיים רבים נוספים כמו חלוקה והתמיינות, ופעילות לא-תקינה שלהם מעורבת בסוגים שונים של סרטן. כאשר גורם הגדילה נקשר לקולטן שלו, הוא מחולל רצף שינויים מבניים בתא – השלד התאי, "מערכת הפיגומים" של התא, העשויה מסיבי חלבון צפופים ומסודרים, מתפרקת, דבר שמפעיל מנגנונים שונים המאפשרים לתא לנוע ולצאת לנדודים. שלב ביניים בתהליך ההשפעה של גורם הגדילה הוא הפחתה בשיעור הייצור של חלבונים מסוימים, המתחוללת במקביל להגברת ייצורם של חלבונים אחרים, המוציאים לפועל את התהליכים הדרושים להתנעת תהליך הנדידה של התא.

כדי לנסות ולהבין מיהם החלבונים המתווכים בפעילותו של גורם הגדילה, ומהם המנגנונים הגנטיים המפעילים את התהליך, התגייס צוות חוקרים גדול בראשותו של פרופ' יוסף ירדן מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, שכלל את תלמיד המחקר ד"ר מנחם כץ וחברים נוספים מקבוצת המחקר של פרופ' ירדן, שנעזר בתלמידי מחקר מקבוצתו של פרופ' איתן דומאני מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע, ומקבוצתו של פרופ' גדעון רכבי מהמרכז הרפואי על-שם חיים שיבא בתל השומר. בשלב ראשון מיפו המדענים את כלל השינויים הגנטיים המתחוללים בתא בתגובה למתן גורם גדילה, אשר מעודד התפתחות גרורות של סרטן השד. בתוך אוסף הנתונים העצום שהתקבל, הכולל את כל החלבונים שכמותם גדלה או קטנה, התבלטה משפחת חלבונים הקרויים "טנסינים", שתפקידם לייצב את מבנה התא. להפתעתם של החוקרים, הכמות של אחד מחלבוני המשפחה עלתה בצורה דרמטית, ואילו רמתו של חלבון אחר ירדה. מהי הסיבה לתגובה ההפוכה של חלבונים דומים, בני משפחה אחת?

מתברר כי על-אף הדמיון המשפחתי בין שני החלבונים, קיים הבדל מבני משמעותי ביניהם. החלבון שכמותו יורדת בעקבות מתן גורם-גדילה, הוא מולקולה ארוכה יחסית, המורכבת משתי זרועות: זרוע אחת נקשרת אל סיבי החלבון היוצרים את השלד התאי, וזרוע נוספת נקשרת אל נקודות עיגון המצויות על קרום התא, המצמידות את התא אל החומר החוץ-תאי. חלבון זה מייצב את מבנה התא, ומצמיד אותו לחומר החוץ-תאי. החלבון השני, לעומתו, הוא קצר יותר, ומורכב מזרוע בודדת הנקשרת רק לנקודת העיגון. כאשר החלבון נקשר לנקודות העיגון הוא יוצר מעין "פקק" המכסה אותן, ומונע מהן לקשור את סיבי השלד. כתוצאה מכך פיגומי התא מתמוטטים, והתא מתחיל לנוע, בדרך שעשויה להוביל אותו לייסוד גרורה חדשה.
 
שורה של ניסויים, שנעשתה בשיטות של הנדסה גנטית, הוכיחה כי גורם הגדילה אכן משפיע ישירות על שני החלבונים, הן בתאים בריאים והן בתאי סרטן שד, וכי שני החלבונים האלה שולטים ביכולת הנדידה של התאים. כך, למשל, כאשר מנעו החוקרים את ייצורו של החלבון הקצר, היוצר את ה"פקק", נמנעה נדידת תאים, בעוד שייצור יתר שלו מגביר את הנדידה.
 
בהמשך ביצעו המדענים סדרת בדיקות בנשים חולות סרטן-שד דלקתי. סוג זה של סרטן מפושט וגרורתי ידוע כאלים ביותר, ובמקרים רבים הוא גורם למוות מוקדם של החולות. בעבר נמצא כי סוג זה של סרטן קשור בפעילות מוגברת של גורם הגדילה. החוקרים גילו כי קיים מתאם גבוה בין פעילות יתר של גורם הגדילה בחולות סרטן, לרמות גבוהות של "חלבון הפקק" האחראי לנדידת תאים. כן התברר כי קשירת גורם הגדילה לקולטן שלו מעלה את כמותו של "חלבון הפקק". בנוסף, מצאו החוקרים מתאם בין רמות גבוהות של "חלבון הפקק" לבין הופעת גרורות סרטניות בבלוטות הלימפה. גילוי זה תומך בהשערה כי החלבון הזה ממלא תפקיד חשוב בהיווצרות גרורות סרטניות, שכן בלוטות הלימפה הם התחנה הראשונה של התאים הסרטניים הנישאים בכלי הלימפה ממקום הגידול הראשוני, אל יתר חלקי הגוף.

בניסוי נוסף בחנו המדענים את השפעתה של תרופה החוסמת את הקולטן לגורם הגדילה, המשמשת לטיפול בחולות סרטן שד המראות פעילות יתר של גורם הגדילה. בדיקה של חולות שקיבלו את התרופה הראתה כי הטיפול גורם להיעלמות החלבון המסוכן מהתאים הסרטניים. פרופ' ירדן: "זיהינו מנגנון בעל חשיבות קלינית שיכול לחזות את התפתחות הגרורות הסרטניות, ואולי גם את התגובה לטיפול". גילוי המנגנון עשוי לתרום, בעתיד, לפיתוח תרופה שתמנע או תפחית את יצור החלבון, וכך תמנע את יצירת הגרורות בסרטן שד, ובסוגי סרטן גרורתיים נוספים. 

במחקר השתתפו ד"ר מנחם כץ, ד"ר עידו עמית, ד"ר עמי צתרי, שרה לביא, ניר בן-שטרית, גבי טרציק, ד"ר מושית לינדזן ורועי אברהם מקבוצת המחקר של פרופ' יוסף ירדן; טל שי מקבוצת המחקר של פרופ' איתן דומאני; ד"ר נינט אמריליו וד"ר יסמין יעקב-הירש מקבוצת המחקר של פרופ' גדעון רכבי בבית-החולים על-שם שיבא בתל השומר; צוות חוקרים מהמכון לפתולוגיה מולקולרית ולאימונולוגיה ומהפקולטה לרפואה באוניברסיטת פורטו, פורטוגל; וחוקרים אמריקאים מאוניברסיטת דיוויס, קליפורניה, אוניברסיטת בוסטון, ואוניברסיטת דיוק, צפון קרולינה.

מידע נוסף, ותמונות, אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע: 08-9343856

השיטה תיושם במחקר הביו-רפואי, ועשויה לשמש בעתיד בהנדסה גנטית ובריפוי גנטי.

התאים החיים מכילים אלפי חלבונים שונים, אשר מבצעים בהם הרבה מאוד פעולות חיוניות. חלבונים פגומים, או כאלה שאינם מתפקדים כראוי, גורמים למחלות. חקר החלבונים, מבניהם ודרך תיפקודם, הוביל בעבר לפיתוח תרופות ושיטות טיפול למחלות רבות. כך, למשל, גילוי מעורבותו של החלבון אינסולין במחלת הסוכרת, סלל את הדרך לפיתוח טיפול המבוסס על הזרקת אינסולין.

אך על-אף המאמץ המחקרי העולמי המושקע בתחום זה, תפקידם של חלבונים רבים עדיין אינו ידוע. חוקרי החלבונים מבצעים מניפולציות גנטיות שונות, המאפשרות להפסיק את יצורו של חלבון מסוים, או להגביר אותו מאוד. ניסויים כאלו מלמדים על פעילותו ותפקידו של החלבון הנחקר. הדרכים הקיימות לכיבוי ולהפעלה של גנים (האחראיים לייצור החלבונים), הן מורכבות ובעלות חסרונות שונים, ואינן נותנות מענה שלם לצרכי החוקרים.

פרופ' מוטי ליסקוביץ' ותלמיד המחקר אורן ארסטר מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, יחד ד"ר מירי אייזנשטיין, מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי, פיתחו באחרונה שיטה ייחודית להתקנת "מתגים" להפעלה ולכיבוי, שאתם ניתן להחדיר לכל חלבון רצוי, וכך לשלוט במידת פעילותו: להגביר אותה פי כמה, ואף להפסיק אותה כמעט לגמרי. השיטה מספקת מכשיר מחקרי פשוט, יעיל ושימושי לחוקרים המעוניינים לבדוק את תפקודם של חלבונים לא-מוכרים, ובעתיד עשויים להיות לה יישומים רבים נוספים.

שיטת ההפעלה של המתג מבוססת על מנגנון כימי-גנטי: אל רצף חומצות האמינו המרכיבות את החלבון מחדירים, בשיטות של הנדסה גנטית, רצף קצר של מספר חומצות אמינו. רצף זה מסוגל להיקשר, באופן חזק ובררני, לחומר כימי מסוים. קשירה של החומר הכימי לרצף חומצות האמינו משפיעה על רמת הפעילות של החלבון המהונדס – מגבירה או מפחיתה אותה. כאשר מפסיקים לתת את החומר, או מסלקים אותו מהמערכת, חוזר החלבון לרמת הפעילות הטבעית שלו.

השלב הראשון בשיטה, שפורסמה באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Methods, הוא הכנת מערך חלבונים מהונדסים, אליהם מוחדר רצף חומצות האמינו במיקומים שונים. בשלב השני נסרקים החלבונים, במטרה לזהות את אלה שמגיבים למתן החומר הכימי באופן הרצוי. ואכן, החוקרים גילו כי בחלק מהחלבונים המהונדסים הפחית החומר הכימי את רמת הפעילות, בעוד שחלבון נוסף הגיב לחומר הכימי בפעילות מוגברת. פרופ' ליסקוביץ': "יעילות השיטה הפתיעה אותנו – מתברר שיש צורך במערך קטן מאוד של חלבונים מהונדסים, כדי למצוא צורות שמגיבות לחומר הכימי. בחברות ביוטכנולוגיה אפשר יהיה ליצור מערך גדול בהרבה של חלבונים מהונדסים, וכך למצוא חלבון מהונדס שעונה לדרישות באופן מיטבי".

ואכן, השיטה שפיתחו מדעני המכון ניתנת ליישום מיידי, הן לצורך מחקר ביוכימי בסיסי על פעילותם של חלבונים שונים, והן בחברות תרופות המחפשות חלבונים המהווים מטרה מתאימה להתערבות תרופתית. מדובר במכשיר יעיל, פשוט ורב עצמה, שניתן ליישם עבור כל חלבון. היתרון החשוב של השיטה, לעומת טכניקות אחרות, הוא השליטה המוחלטת והמדויקת בפעילות החלבון המהונדס: ניתן לווסת את פעילותו במקומות מוגדרים, בזמנים מסוימים, להגיע לדרגת הפעילות הרצויה, ואף לחזור לרמת הפעילות הטבעית, וכל זאת באמצעות מתן מינונים מדויקים ומתוזמנים של חומר כימי פשוט.

בנוסף לכך, ניתן יהיה ליישם את השיטה, בעתיד, ברפואה גנטית. ייתכן שניתן יהיה להחליף חלבונים פגומים, הגורמים למחלות קשות, בחלבונים מהונדסים, ולשלוט ברמת פעילותם באופן מדויק – באמצעות מתן מינונים מתאימים של תרופה. יישום עתידי אפשרי נוסף הוא בתחום ההנדסה הגנטית. השיטה תאפשר, למשל, לייצר צמחים מהונדסים שבהם ניתן יהיה לשלוט במדויק במועד הבשלת הפרי, באמצעות מתן חומר כימי המגביר את פעילותם של החלבונים האחראיים על תהליך ההבשלה. בנוסף לכך, נעשה שימוש רב בחלבונים – כמוציאים לפועל של תהליכים תעשייתיים, כחישנים ביולוגיים (ביו-סנסורים), ועוד. היכולת לשלוט בקצב התהליכים הללו, להגבירם או לעצרם, בצורה מיידית והפיכה – היא בעלת ערך רב.

מידע נוסף, ותמונות, אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע: 08-934-3856.

מדעני מכון ויצמן גילו איך תאים מפרקי עצם בונים חומה התוחמת את איזור הפעילות

העצמות בגופם של בעלי-חיים שונים, לרבות האדם, עוברות שיפוצים מתמידים שבמסגרתם חומר ישן מפורק ומפונה, כדי שעצם חדשה תוכל להיווצר במקומו. חוסר איזון בתהליך הזה עלול לגרום לאיבוד חומר העצם, תהליך שמתחולל, בין היתר, במחלת האוסטיאופורוזיס. לפיכך, הבנת תהליך השיפוץ המתמיד של העצם עשוי לסייע בחקר המחלות האלה. מדעני מכון ויצמן חשפו באחרונה, בפירוט רב, את הדרך שבה תאים נודדים, הסופגים עצם, אוטמים את איזור העבודה במרחב שבין התא לעצם, בזמן פעילותם. מצאים אלה פורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי  PLoS ONE.

תאים אלה, הקרויים אוסטיאוקלסטים, מתאפיינים בתכונות ייחודיות שכמעט לא קיימות בתאים אחרים. האוסטיאוקלסטים נעים על גבי העצם, עד שהם מגיעים לאתר שבו יש צורך בשירותיהם. כשהם קולטים את האותות המורים להם לפרק את העצם באיזור זה, הם עוברים תהליך של קיטוב, נצמדים בחוזקה לפני השטח של העצם, ובונים את טבעת הבידוד השומרת על קיום סביבה מקומית חומצית ונוכחות מספקת של אנזימים מפרקי חלבונים.

כיצד נוצרת טבעת הבידוד הזאת? כדי למצוא תשובה לשאלה זו הקימו פרופ' בנימין גיגר מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא ופרופ' ליאה אדדי, מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, צוות מחקר רב-תחומי שכלל את תלמידי המחקר חן לוקסנברג ודפנה גבלינגר, וכן את ד"ר אוגניה קליין. הצוות שיתף פעולה עם פרופ' דורית חנין וקרן אנדרסון, ממכון בורנהם, בסן דייגו. המדענים השתמשו, במשולב, בשתי שיטות מחקר משלימות, שאיפשרו להם לבדוק את המבנה של אוסטיאוקלסטים מקוטבים. דימות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים איפשר להם לראות את פרטי מבנה הטבעת. מיקרוסקופ אור איפשר להם לזהות במדויק את המרכיבים המולקולריים של הטבעת. השילוב בין שתי השיטות יצר תמונה מדויקת שאי אפשר היה להשיג בשיטה אחת.

בדרך זו הצליחו המדענים לראות שהטבעת מורכבת ממבנים דמויי נקודה, הקרויים  פודוסומים, המעוגנים לקרום התא. כאשר האוסטיאוקלסט בתנועה, הנקודות אינן מאורגנות, אבל ברגע שהתא מתכונן לעכל עצם, נעלמים הפודוסומים הבודדים ומופיעה הטבעת. המדענים לא היו בטוחים מה הקשר בין הפודוסומים לייצור הטבעת. האם הם יוצרים את הטבעת? האם הם מתמזגים לשם כך? או שהטבעת נוצרת מיחידות אחרות? השימוש בשיטת התצפית המשולבת איפשרה למדענים לגלות שהטבעת אכן מורכבת מפודוסומים, ושהיא מוחזקת במקומה הודות לסיבי חלבון שמתחברים לפודוסומים. "הפודוסומים פועלים כמעין רקדני הורה", אומר פרופ' גיגר. "ברגע שהמוזיקה מתחילה, הם משלבים ידיים ויוצרים מעגל דחוס. מרחוק, קשה להבחין ברקדנים הנפרדים, אך השימוש בשילוב של השיטות המיקרוסקופיות השונות, מאפשר את ההבחנה הזאת".

לפרופ' אדדי יש דימוי אחר: "הפודוסומים הבודדים נראים, מלמעלה, כמו אוהלי קרקס, עם קווים דמויי חבלים היוצאים מתורן מרכזי". היא גם סבורה שיתכן שהפודוסומים ממלאים תפקיד בתקשורת בין הצד החיצוני והצד הפנימי של התא, דבר שמאפשר לתא לווסת את פעילותו לפי תכונות העצם שאליה הם נצמדים. 

מדעני מכון ויצמן גילו כי הבדלים בדרגות הקשיחות של הקרום השמיעתי קשורים ליכולת לעבד תדרי-קול שונים. התגלית עשויה לסייע בפיתוח עזרי שמיעה מתקדמים.

אנשים חרשים מצליחים, אומנם, לשמוע בעזרת מכשירי שמיעה מודרניים, אבל איכות השמיעה שמתקבלת בדרך זו נמוכה בהרבה בהשוואה לזו של אנשים שומעים. קשה להאשים בכך את הטכנולוגיה, שכן מערכת השמיעה היא אחת הדוגמאות המרשימות לשיכלול ולתיחכום של הטבע. הבנת המנגנונים המאפשרים לנו לקלוט טווח עצום של תדרים, לאפיין במדויק קולות שונים, להפריד בין קולות בעלי משמעות לבין רעשי רקע, ועוד, היא, לפיכך, צעד ראשון והכרחי בדרך לפיתוח עזרי שמיעה מלאכותיים טובים יותר.

מחקר של ד"ר איתי רוסו מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, שהתפרסם באחרונה  בכתב-העת המדעי "רשומות האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב" (PNAS), מגלה נתונים חדשים אודות תפקודו של אחד המבנים החשובים באיבר השמיעה - קרום השמיעה, שהוא רקמה דמוית-ג'ל הממוקמת באוזן הפנימית. קרום השמיעה מקשר, בין היתר, בין תאי השיער החיצוניים (אשר קולטים את המידע הקולי כתנודה מכנית, ומגבירים אותו), לבין תאי השיער הפנימיים, אשר ממירים את התנודה המכנית באיתות חשמלי, ומעבירים אותו למוח דרך עצב השמיעה. אישור לתפקידו החיוני של קרום השמיעה התקבל בניסויים שבמסגרתם פגעו בחלבונים המרכיבים את הקרום, ובכך גרמו חירשות מוחלטת.

ד"ר רוסו ותלמידת המחקר רחל גויטע מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, יחד עם חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בחנו את קשיחותו של קרום השמיעה באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי. המחט הדקה והזעירה של המיקרוסקופ מפעילה לחץ נקודתי על הקרום, וכך מאפשרת קבלת מידע מדויק על מידת ההתנגדות של הקרום, המלמדת על מידת קשיחותו. להפתעתם, גילו המדענים כי מידת הקשיחות משתנה במידה משמעותית לאורך הקרום: קצה אחד של הקרום עשוי להיות קשיח עד פי עשר בהשוואה לקשיחות הקצה האחר. הבדלים אלה נמצאו באזור הבא במגע ישיר עם תאי השיער החיצוניים. בדיקה שנעשתה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק הראתה כי שינוי בארגון סיבי החלבון המרכיבים את הקרום, הם האחראים להבדלים בדרגת הקשיחות: סיבים אלה יוצרים מבנה רפוי, דמוי-רשת, בחלקו הרך של הקרום, והם נעשים צפופים, עד כדי יצירת משטח אחיד, באזור הקשיח יותר.

נתונים מכניים אלה מאפשרים הבנה טובה יותר של תהליכי עיבוד המידע השמיעתי באיבר השמיעה, שכן ככל שקשיחותו של קרום השמיעה רבה יותר, כך עולה התדירות בה הוא רוטט. ואכן, חלקו הרך של הקרום (הרוטט בתדירות נמוכה) מצוי בחלק המעבד ומגביר תדרים נמוכים, ואילו החלק הקשיח (אשר רוטט בתדירות גבוהה) נמצא באזור האחראי על עיבוד תדרים גבוהים. ההתמחות של אזוריו השונים של איבר השמיעה בעיבוד תדרים שונים, מושגת, אפוא, באמצעות שינויים במבנה הסיבים היוצרים את הממברנה השמיעתית, המשפיעים על תכונותיה המכניות. מידע זה עשוי להיות בעל חשיבות לצורך פיתוח עזרי שמיעה בהם קיימת התמחות אזורית לפי תדרים. עם זאת, גם הבדל של סדר גודל בדרגת הקשיחות לא מסביר לגמרי את היכולת של מנגנון השמיעה לטפל בטווח הגדול של התדרים אותו קולטת האוזן האנושית (התדר הגבוה ביותר שהיא קולטת, גדול פי אלף מהתדר הנמוך ביותר שהיא מסוגלת לקלוט). במחקריו הבאים מתעתד ד"ר רוסו לגלות את התכונות שמאפשרות את המנעד הרחב הזה. במקביל הוא מתכנן לבחון קרומי שמיעה פגומים, במטרה לנסות להבין את הגורמים לבעיות שמיעה שונות.

גורם סיכון גנטי חדש מעיד על סיכון מוגבר לחלות בסרטן ראש וצוואר כתוצאה מעישון. כך עולה ממחקר חדש של פרופ' צבי ליבנה, ראש המחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע, ד"ר תמר פז-אליצור מאותה מחלקה, וחברי קבוצת המחקר שלהם. המחקר נעשה בשיתוף פעולה עם ד"ר רמי בן-יוסף מהמרכז הרפואי על-שם סוראסקי, פרופ' לורנס פרידמן מהמרכז הרפואי על-שם שיבא, ופרופ' עדנה שכטמן מאוניברסיטת בן-גוריון.

פרופ' ליבנה מתמקד בחקר המנגנונים המתקנים נזקים שנגרמים לחומר הגנטי, די-אן-אי. כדי להימנע מהיווצרותן של מוטציות לא רצויות, מפעילים התאים מערכות אנזימים לתיקון הנזקים. מערכות התיקון האלה סורקות את הדי-אן-אי ומאתרות בו פגמים תוך שימוש במערכת מתוחכמת של חישנים מולקולריים. כאשר המערכת מאתרת נזק, היא מבצעת בדי-אן-אי מעין ניתוח מקומי: אנזימי התיקון חותכים ומסלקים את האיזור הפגוע, ומחליפים אותו במקטע די-אן-אי חדש, בדומה לסילוקו של רכיב פגום במחשב, והחלפתו ברכיב חדש.

במחקר שהתפרסם באחרונה בכתב העת המדעי Cancer Research, בדקו החוקרים האם יכולת אישית (לא תורשתית) נמוכה לתקן נזקי די-אן-אי, מגבירה את הסיכון להתפתחות סרטן ראש וצוואר. מחלה זאת, שעישון הוא אחד מהגורמים העיקריים לה, כוללת סרטן גרון, חלל הפה, והלוע. החוקרים התמקדו באחד מהאנזימים המתקנים די-אן-אי, הקרוי OGG1, שבעבר פיתחו בדיקת דם ייחודית, המאפשרת למדוד את מידת פעילותו. הם השוו את רמת הפעילות של אנזים זה בגופם של אנשים בריאים לרמת הפעילות של אותו אנזים בגופם של חולים בסרטן ראש וצוואר. נמצא כי אכן, בדיקת דם פשוטה יחסית זו, שמגלה את רמת פעילות ה- OGG, עשויה להעיד על רמת סיכון גבוהה יחסית לחלות בסרטן ראש וצוואר. לאדם בעל פעילות OGG חלשה יש סיכון יחסי גבוה לחלות במחלה סרטנית זו, בהשוואה לרמת הסיכון של אדם בעל פעילות OGG רגילה. פרופ' ליבנה אומר שמעשנים, שהם גם בעלי פעילות נמוכה של OGG, נמצאים ברמת סיכון גדולה בהרבה – פי  70 – בהשוואה ללא-מעשנים בעלי פעילות OGG רגילה.     

מחקר זה מצטרף למחקר קודם של החוקרים, שבו הראו שפעילות נמוכה של OGG מעידה על סיכון גבוה יחסית לחלות בסרטן ריאות (כידוע, עישון נחשב גם הוא לגורם סיכון עיקרי לחלות במחלה זו). מחקרים אלה מראים כי רמת פעילות אישית נמוכה של OGG מהווה גורם סיכון מרכזי להתפתחות סרטן ריאה וסרטני ראש וצוואר, וכי הצירוף של עישון ופעילות OGG נמוכה גורם לעלייה גדולה מאוד בסיכון למחלות אלה. במחקר השתתפו גם דליה אלינגר מהמחלקה לכימיה ביולוגית, ד"ר עקיבא וקסלר מהמרכז הרפואי על-שם סוראסקי, ד"ר עדי שני וד"ר אלן ברבי מהמרכז הרפואי על-שם קפלן, וד"ר מאיר קרופסקי מהמרכז הרפואי על-שם שיבא.

זיהוי מוקדם של רמת הסיכון לחלות בסרטן ריאה, וסרטני ראש וצוואר, עשוי לסייע באיתורן  של קבוצות אוכלוסיה בסיכון, ולשמש כלי יעיל למניעת מחלות אלה, בין היתר באמצעות הגברת המוטיבציה להפסקת עישון, וכן באמצעות פיתוח עתידי של אמצעים תרופתיים ואחרים להפחתת הסיכון, כפי שנעשה במחלות לב.