מדובר במשימת מחקר שאפתנית. התבנית הבין-תאית אינה תשתית "אדישה", אשר מעניקה תמיכה פיסיקלית לרקמות; למעשה, היא מעורבת ב"החלטות" שהתאים מקבלים בפעילויותיהם השונות. זוהי רשת מורכבת, שמווסתת באופן פעיל את תנועות התאים ואת מנגנוני ההישרדות שלהם: התאים שיוצרים את התבנית משתמשים בה, בהמשך, כבסיס לתנועתם ממקום למקום ברקמה. כדי ליצור את התבנית, התאים מפרישים חלבונים מסוימים, אשר מחוברים ביניהם לצורך יצירת הרשת באמצעות האנזים QSOX ואנזימים נוספים.

 

 

מחקריו של ד"ר עמנואל לוי, מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן למדע, נועדו למצוא את התשובות לשאלות אלה, באמצעות שיטה שעזר לפתח בתקופת מחקרו הבתר-דוקטוריאלי במעבדה של פרופ' סטיבן מיצ'ניק באוניברסיטת מונטריאול. באמצעות אותה שיטה צפו באחרונה ד"ר לוי ופרופ' מיצ'ניק בתנועתם של חלבונים בכ-4,000 תאי שמרים. ממצאיהם מראים, כי אותן "רשתות חברתיות", בנוסף למפגשים מקריים, ממלאות תפקיד גדול יותר בתא לעומת מה שחשבו בעבר. תוצאות מחקרם הופיעו באחרונה בכתב-העת Cell Reports.

 

השיטה החדשה כרוכה בפיצול של חלבון, אשר נחוץ להישרדות התא, לשני חצאים, וסיפוח כל אחד מהחצאים לחלבון אחר. אחד החלבונים האלה הוא המדווח, והשני הוא המטרה. אם חלבון המטרה מתקרב לחלבון המדווח, שני החצאים של החלבון החצוי יתאחדו, וזן השמרים ישרוד ויתפתח. ככל שרמת חלבוני המטרה בסביבת החלבון המדווח גדולה יותר, כך תהיה התפתחות השמרים טובה יותר. שיטה זו מוצלחת כל כך במדידת רמות החלבונים ואיתורם, עד שהמדענים הצליחו ליצור "מיפקד אוכלוסין" מדויק של מרבית החלבונים שנבדקו. משמעות הדבר היא, אומר ד"ר לוי, שלראשונה אפשר למדוד, בדיוק רב, את ריכוז החלבונים באיזור מסוים של תא חי. מדידה מקומית של ריכוז חלבונים היא אכן פעולה שקשה ואף בלתי-אפשרי להצליח בה בשיטות אחרות, כגון ספקטרומטריה של מאסות, הכרוכה בהריגת התא, או מיקרוסקופיה, שעלולה להיות משימה מפרכת, בהתחשב בקנה-המידה הרחב שבו מדובר.

 

"אם נחשוב על הקמפוס של מכון ויצמן למדע כעל תא, ועל האנשים שעובדים בו כחלבונים, המדווחים בהם אנו משתמשים מסוגלים לבדוק כמה זמן מבלים אנשים מסוימים בבניין כזה או אחר", הוא אומר. הממצאים מראים, כי לחלבונים מנהגים מגוונים ביותר, במידה שהפתיעה את המדענים: בניגוד לעובדים אנושיים ממוצעים, ששעות עבודתם, ברוב המקרים, דומות מאוד, חלק מהחלבונים היו חרוצים פי אלף יותר מאחרים. "בהשאלה, המצב דומה לכך שחלק מהעובדים יבלו דקה אחת במקום עבודתם, בעוד שעובדים אחרים יעבדו ברציפות במשך שבוע שלם", אומר ד"ר לוי. החלבונים הנפוצים ביותר הם גם אלה שסביר ביותר היה למצוא מחוץ למקום עבודתם. אם נחזור למטאפורה של המכון, אם אדם הוא עובד קפטריה קבוע, אך נמצא במקום רק דקה בשבוע, הוא לא ישאיר כל רושם. בניגוד אליו, אדם שעובד במעבדת כימיה, אך מבלה בקפטריה כמה שעות בשבוע, עשוי לרקום קשרים אישיים עם צוות הקפטריה. לעניין זה יש השלכות עמוקות על שכיחות יחסי הגומלין בין החלבונים. ניתוח הנתונים חשף, כי הסיכויים של שני חלבונים להיפגש הם, ראשית לכל, פועל יוצא של מספרם בתא.

 

ממצא זה, בנוסף לממצאים נוספים, מעלה שאלות בסיסיות ביותר ביחס לאופן תיפקודו של התא בפועל. נראה כי האקראיות, שהיא עיקרון בסיסי של האבולוציה, היא חלק בלתי-נפרד ממנגנוני התא. הטבע אינו מפסיק לתקן את עצמו בכל הזדמנות שיש לו, אומר ד"ר לוי, והוא עשוי להעניק משימה חדשה לכלי קיים, באותה מידה שבה ייתכן שיפַתח כלי חדש. לכן, במקום לקבל את ההנחה שעולם התא הוא ממלכה מאורגנת, שבה לכל חלבון יש מקום במבנה הכולל, מחקר זה מציע למדענים להסתכל על עולם התא כעל "רשת חברתית" מבולבלת, בה עשויים המפגשים המקריים של החלבון ברחבי התא לקבוע את התנהגותו.

 

 

 

כדי להבין את תפקידן של המוטציות הלא-רגילות, הינדסו החוקרים מחדש את הנוגדנים: הם החזירו חלק מהם למצבם הראשוני, והישוו אותם לנוגדן ה"בוגר" בעל המוטציות. ד"ר דיסקין ועמיתיו גילו, כי המוטציות באזורים הקבועים מעניקות לנוגדן יתרון משמעותי במלחמתו בנגיף האיידס. כך, לדוגמה, החלפה של חומצת אמינו יחידה באותו איזור בנוגדן שאינו נקשר לגורם המחלה, הקטינה את היציבות המבנית של הנוגדן, ובכך העניקהלו גמישות רבה יותר. החוקרים סבורים, כי גמישות זו מאפשרת לו להתאים את עצמו לצורות שונות של נגיפים.

 

לדברי ד"ר דיסקין, למחקר עשויות להיות השלכות יישומיות, הן לצורך פיתוח חיסון נגד איידס, והן בפיתוח אסטרטגיות חיסוניות נגד גורמי מחלות נוספים. בנוסף, הוא חושף עקרונות בסיסיים הנוגעים לאופן היווצרותם של נוגדנים. המדענים סבורים, לדוגמה, כי יצירת נוגדן יעיל, ובו קומבינציה נכונה של מספר כה גדול של מוטציות, עשויה לארוך מספר שנים. לכן, גם האנשים בני המזל, המייצרים נוגדנים רחבי טווח, יצליחו ליצור נוגדנים יעילים רק זמן ממושך לאחר שנדבקו בנגיף. בנוסף לכך, הגילוי כי מוטציות משמעותיות עשויות להיווצר גם באזורים מרוחקים מאלה בהם התמקדו מדענים עד כה, המפריך את התיאוריה המקובלת, חושף היבטים חדשים בתהליכי הייצור של נוגדנים ובאופן פעולתם, ולכן עשוי להיות רלבנטי עבור פיתוח חיסונים כנגד גורמי מחלות נוספים.

 

ד"ר דיסקין הוא קריסטלוגרף, כלומר, הוא חושף את המבנה התלת-ממדי של חלבונים באמצעות גיבושם לגבישים, הקרנתם בקרני רנטגן, ויצירת מודל מבני שלהם המבוסס על האופן בו הקרניים מתפזרות כשהן מוחזרות מהגביש. בנוסף לחשיפת המבנה של צברי החלבונים על מעטפת נגיף האיידס, במעבדתו שבמכון ויצמן הוא מתכנן לחקור חלבונים אחרים הבאים במגע עם נגיפים, יחסי גומלין בין חלבונים, וכן כיצד מתארגנים חלבונים בודדים ויוצרים מבנים גדולים ומורכבים. 

 

רון דיסקין נולד וגדל בירושלים, שם, באוניברסיטה העברית, גם רכש את השכלתו המדעית: תואר ראשון ושני במדעי החיים ובביוכימיה, ותואר שלישי בביולוגיה מבנית בקבוצתו של פרופ' עודד ליבנה. לאחר מכן יצא למחקר בתר-דוקטוריאלי במכון הטכנולוגי של קליפורניה. בשנת 2012 הצטרף לסגל המחלקה לביולוגיה מבנית במכון. מילדותו נמשך לטבע, וגם אהב לפרק דברים כדי לדעת איך הם עובדים. השילוב הזה הוביל לבחירה בהתמחות בביולוגיה מבנית, אשר עוסקת במבנה המולקולות כבסיס להבנה כיצד הן פועלות.

 

רון דיסקין מתגורר ברחובות עם אשתו, עדי, ועם שני ילדיהם: אביגיל, בת שלוש וחצי, ואיתמר, בן שנה. את זמנו הפנוי הוא מבלה בטיולים ובחיק טבע.

 

 

 

 

 

כאשר יצ'ון קסו החזיקה לראשונה את בתה יו-יאנג, היא הייתה מלאת שמחה ותקווה – כמו כל האמהות בעולם. בעלה, מינג'ון לי, שעמד לצידה, היה מאושר גם הוא. הדבר היחיד שחסר להם באותו רגע היה שיתוף בני המשפחה, אותם השאירו בארץ מולדתם, סין, בשמחתם. הצוות הרפואי בבית החולים "קפלן" השתדל מאוד לגרום להם להרגיש בבית, וכך גם חבריהם ועמיתיהם ממעבדתו של פרופ' יואל זוסמן במכון ויצמן למדע, שעשו כמיטב יכולתם כדי למלא את תפקיד המשפחה המורחבת. "הרגשתי כמעט כמו סבא כשנולדה יו-יאנג", מספר פרופ' זוסמן, מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון.

 

פרופ' זוסמן ויצ'ון קסו התוודעו זה לזו מספר שנים קודם לכן, ב"מכון שנחאי למטריה מדיקה", מכון מחקר של האקדמיה הסינית למדע, שם למדה לתואר שלישי. פרופ' זוסמן ועמיתו מהמכון, פרופ' ישראל סילמן, ביצעו מחקר משותף עם המנחים של יצ'ון במכון שנחאי, שעסק בתמצית עשב המשמשת כתרופה ברפואה המסורתית הסינית. בעקבות זאת, לאחר שקיבלה יצ'ון את תואר הדוקטור ביולי 2005, הזמינו אותה פרופ' זוסמן ופרופ' סילמן לבצע מחקר בתר-דוקטוריאלי במכון ויצמן למדע.

 

לפני הגעתה ארצה נפרדה יצ'ון מבעלה, המהנדס מינג'ון לי. בני הזוג הכירו זה את זו כשלמדו שניהם לתואר ראשון בכימיה, באוניברסיטת מזרח סין בשנחאי. לאחר קבלת התואר החל מינג'ון לי לעבוד בחברה בין-לאומית המתמחה בציוד לתהודה מגנטית, ובשלב מסוים החליטלנסוע ללמוד בחו"ל גם הוא. הוא עזב את עבודתו, והחל בלימודי דוקטורט באוניברסיטת טקסס.

 

 

בזמן שהותם בארץ בילו מינג'ון ויצ'ון את רוב זמנם במכון, ונהנו מהסביבה השקטה בקמפוס, אשר איפשרה להם להתמקד במחקר. בסופי שבוע הם נהגו לבקר באתרים היסטוריים ולטייל ברחבי הארץ, ובמיוחד בים המלח – עליו לומדים כל התלמידים הסיניים בבית-הספר התיכון. בהזדמנות אחת אירגן מינג'ון מפגש עבור כמה עשרות סטודנטים סיניים ממכוני מחקר ומאוניברסיטאות בארץ, שהתקיים במכון.

 

במארס 2009 ילדה יצ'ון את יו-יאנג, המכונה יו-יו, ומספר חודשים לאחר מכן חזרה לשנחאי עם בתה הקטנה, כדי להקים מעבדה משלה ב"מכון שנחאי למטריה מדיקה". מינג'ון נשאר במכון עד סיום עבודת הדוקטורט שלו, בסוף 2011. הוא מתכנן לחפש עבודה באחד הסניפים שפתחו בסין באחרונה חברות תרופות בין-לאומיות.

 

הזוג הסיני הצעיר נהנה מהיחס החם של המנחים שלהם מהמכון, שהזמינו אותם לביתם לעיתים קרובות. "הם היו לנו יותר כמו הורים מאשר בוסים", אומר מינג'ון.