מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו שיטה המאפשרת להתגבר על מחלות אוטו-אימוניות. במחלות האלה, ובהן טרשת נפוצה, מחלת קרוהן ודלקת פרקים שגרונית, המערכת החיסונית תוקפת בטעות את רקמות הגוף, וגורמת להן נזק. מדעני המכון הצליחו לגייס גורמים מסוימים במערכת החיסונית של עכברים, ולגרום להם לתקוף את אחד ממחוללי התהליכים האוטו-אימוניים. תוצאות המחקר מתפרסמות היום בכתב-העת המדעי
Nature Medicine.
משפחת האנזימים MMP ממלאת תפקיד חיוני בתהליכים ביולוגיים חיוניים שונים, כמו, בין השאר, ניידות והתרבות תאים וריפוי פצעים. אבל, כשחברים מסוימים מהמשפחה, ובעיקר MMP9, יוצאים משליטה, הם עלולים לסייע להתפרצות מחלות אוטו-אימוניות וליצירת גרורות סרטנית.
פרופ' אירית שגיא מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, וחברי קבוצת המחקר שלה, חיפשו בשנים האחרונות דרכים לחסום באופן בררני את האנזימים האלה, בתקווה שיכולת זו תפתח את הדרך לפיתוח טיפולים יעילים למחלות אוטו-אימוניות.
בעבר, ניסו מדענים לחסום את חלבוני ה-MMP באמצעות תרופות המבוססות על מולקולות סינתטיות קטנות, שתוקפות ישירות את האנזימים. התברר כי התרופות האלה אינן יעילות, ולעיתים אף גורמות השפעות לוואי לא רצויות. לעומת זאת, כמו במקרים רבים אחרים, הטבע כבר מצא דרך יעילה לבקרת הפעילות של חלבוני MMP. תפקיד זה מוטל על חלבונים מעכבים, הקרויים TIMP, אשר פועלים בהתאמה מבנית מדויקת: הם שולחים "זרוע" החודרת במדויק לבקיע באנזים
ה-MMP בו מצוי האתר הפעיל שלו, וסוגרת אותו כמו פקק. "לרוע המזל," אומרת פרופ' שגיא, "קשה מאוד לחקות את הדיוק הזה באמצעים מלאכותיים".
ד"ר נטע סלע-פסוול, מקבוצתה של פרופ' שגיא, וחברים נוספים בקבוצה, חיפשו דרך לבלום את האנזימים באופן עקיף. כך עלה הרעיון לנסות ולגרום למערכת החיסונית ליצור נוגדנים כנגד האנזימים מחוללי המחלה. מדובר, למעשה, במעין חיסון נגד צבר האבץ המצוי באתר הפעיל של ה-MMP9: כמו בחיסונים נגד מחלות נגיפיות, בהם מחדירים לגוף חלקי נגיפים או נגיפים מומתים, הגורמים למערכת החיסונית ליצור נוגדנים – שיוכלו לאחר מכן לבלום נגיפים, כך גם, שיערו המדענים, אפשר לחסן את הגוף נגד האתר הפעיל של אנזים ה-MMP, ולגרום למערכת החיסונית ליצור נוגדנים שיבלמו את פעילותו.
יחד עם
פרופ' אברהם שנצר מהמחלקה לכימיה אורגנית במכון ויצמן למדע, יצרו פרופ' שגיא וחברי קבוצתה, את "תרכיב החיסון": גרסה מלאכותית של צבר האבץ. לאחר מכן הזריקו את החומר לעכברים, ובדקו אם מתחוללת פעילות חיסונית נגד MMP. התברר כי בדם העכברים אכן נמצאו נוגדנים חדשים. ניתוח מפורט של מבנה הנוגדנים החדשים, גילה כי שיטת פעולתם דומה לשיטה שמפעילים המעכבים הטבעיים (חלבוני TIMP): הם שולחים זרוע לתוך הבקיע באנזים, וחוסמים את האתר הפעיל באמצעות קשירת צבר האבץ. נוגדנים אלה הראו בררנות: הם פגעו רק ב-MMP9 ובחבר משפחה נוסף.
בתחילה הצליחו המדענים לבלום בדרך זו את האנזים גורם המחלה (MMP9) בגוף העכבר, אבל בהמשך עלה בידם לבלום גם את גרסת האנזים הפועל בגוף האדם.
בניסוי המשך גרמו המדענים לתסמונת דלקתית בעכברים המדמה את מחלת קרוהן. כפי שקיוו, הצליח הטיפול באמצעות נוגדנים למנוע את הופעת תסמיני המחלה.
"שיטה זו עשויה להוביל לפיתוח טיפולים חדשניים במחלות רבות אשר נגרמות על-ידי חלבונים דומים", אומרת פרופ' שגיא. חברת "ידע מחקר ופיתוח" המקדמת יישומים מסחריים על בסיס המצאות של מדעני מכון ויצמן למדע, הגישה בקשה לרישום פטנט על תרכיב החיסון הסינתטי, וכן על הנוגדנים הנוצרים בעקבות החדרתו לגוף.
במחקר השתתפו גם: ד"ר אורלי דים, ד"ר חיים רוזנברג, רענן מרגלית, ד"ר רינה ארד-ילין, וד"ר ציפי שוהם מהמחלקות לביולוגיה מבנית ולבקרה ביולוגית, רגאוונדה קיקארי מהמחלקה לכימיה אורגנית, ד"ר מירי אייזנשטיין מהמחלקה לתשתיות מחקר כימי, ד"ר אורי ברנר מהמחלקה למשאבים ווטרינרים, וד"ר תמר דנון מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא.
מידע נוסף – ותמונות – אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע: 08-934-3856
מדעני מכון ויצמן למדע מגייסים משתתפים למחקר ייחודי בתחום התזונה וחיידקי המעי
אלו מזונות הם המתאימים והבריאים ביותר עבורכם? כיצד מושפעת רמת הסוכר בדמכם מאכילת תפוח בדבש או ארוחת חג מלאה? כיצד תוכלו להוריד את רמות הסוכר בדם, כדי להפחית סיכונים בריאותיים? ומה בדיוק כוללת אוכלוסיית החיידקים במעי שלכם, והאם ההרכב שלה תורם לבריאותכם או
פרופ' ערן סגל וד"ר ערן אלינב ממכון ויצמן למדע מזמינים את הציבור להשתתף בפרויקט התזונה האישית – מחקר רחב היקף וראשון מסוגו, אשר בוחן את הקשר בין תזונה, רמות הסוכר בדם, ואוכלוסיות החיידקים במעי. מטרת המחקר היא לנתח את העלייה האישית ברמת הסוכר בדם בעקבות אכילת מזונות שונים, ולבחון כיצד היא מושפעת מהרכב אוכלוסיות החיידקים במעי, וזאת כחלק ממגמה עכשווית של פיתוח רפואה שמותאמת אישית לכל חולה. כמה עשרות אנשים השתתפו עד כה במחקר, והשלימו שבוע של מעקב רציף אחר רמות הסוכר בדם, והרגלי התזונה שלהם.
ב-3 באוקטובר יתקיים במכון ויצמן למדע ערב הסברה המיועד למתעניינים בהשתתפות במחקר. המחקר מתבצע בשיתוף פעולה עם פרופ' זמיר הלפרין, מנהל המערך הגסטרואנטרולוגי במרכז הרפואי תל-אביב על-שם סוראסקי, ד"ר דוד ישראלי מבית-החולים כפר שאול, והמרכז הלאומי לרפואה מותאמת אישית במכון ויצמן למדע.
רמות סוכר גבוהות בדם מהוות גורם סיכון להשמנה וכן לסיבוכים רפואיים כמו סוכרת, מחלות לב ושבץ, אך בניגוד לדעה הרווחת, העלייה ברמות הסוכר בדם בתגובה לאכילת מאכל מסוים משתנה מאדם לאדם. לאדם אחד עדיפה פסטה על פני לחם לבן, ולאחר ההפך הוא הנכון. לכן, כדי לשמור על רמות סוכר תקינות בדם, יש לגלות מה היא התגובה האישית של כל אחד לכל סוג מזון, ולתכנן תפריט בהתאם. אחד מהגורמים העשויים להשפיע על התגובה של כל אדם למזון הוא הרכב חיידקי המעיים.
המתנדבים למחקר יספקו דגימה של חיידקי המעיים שלהם, יחוברו במשך שבוע למכשיר המודד באופן רצוף את רמות הסוכר בדם, ויתעדו את המזון הנצרך ואת שגרת היומיום שלהם. בתום השבוע, יוכלו לקבל מידע אישי מעניין ומועיל על עצמם, וכן להשוות את נתוניהם לאלה של שאר המשתתפים: כיצד משפיע כל סוג מזון על רמות הסוכר בדם? כיצד מושפעות רמות הסוכר מפעילות גופנית או משינה? משתתפי המחקר יקבלו גם גישה לאפליקציית תזונה. האפליקציה מאפשרת לתעד את הפעילויות היומיומיות ואת צריכת המזון, ומבוססת על מאגר מידע בעברית הכולל את הערכים התזונתיים המלאים של אלפי מזונות. בנוסף, תעמוד לרשות המשתתפים תוכנה לתכנון תפריטים, המאפשרת לבנות תפריט אישי המבוסס על דרישות תזונתיות שונות והעדפות קולינריות.
משתתפי המחקר יקבלו גם ניתוח מפורט של הרכב חיידקי המעיים שלהם, וכן מידע על התפקידים החיוביים והשליליים של כל אחד מחיידקים אלה. אוכלוסיות החיידקים שבמעי משפיעות על המצב הבריאותי, על המשקל ועל ההרגשה הכללית. מחקרים שביצעו ד"ר אלינב ומדענים אחרים קושרים בין הרכב אוכלוסיית המעי לבין השמנת יתר קיצונית, סוכרת מבוגרים ועמידות לאינסולין. בניגוד לגורמי הסיכון הגנטיים למחלות אלה, הרכב אוכלוסיות החיידקים במעיים ניתן לשינוי, אפילו באמצעים פשוטים כמו בחירה נכונה של מזונות. ככל שיתקדם המחקר, כך מדעני המכון ילמדו יותר גם על השפעת המזון על חיידקי המעיים ומשתתפי המחקר יחשפו למסקנות המחקר – אשר עשויות לשפר את הרכב חיידקי המעיים שלהם.
למידע נוסף והרשמה למחקר
מידע נוסף לעיתונאים אפשר לקבל במשרד דובר מכון ויצמן למדע: 08-934-3856