חוקרים יצרו קורי עכביש מתאי פרה מהונדסים גנטית

מדע / חוקרים השתילו גנים של עכביש בתאים של פרות ואוגרים

מאת תמרה טראובמן

מדענים ממעבדה קנדית הצליחו להשתיל גנים שנלקחו מעכביש בתאים של פרות ואוגרים, והפיקו מתאים אלה קורי עכביש. חוט המשי שמייצר העכביש הוא אחד החומרים החזקים והקלים ביותר בעולם, והמדענים מעוניינים להשתמש בו למגוון יישומים, ביניהם לגידים מלאכותיים וליצירת בגדים חסיני כדורים.

החוקרים, העובדים בחברת הביוטכנולוגיה “נקסיה”, החדירו את הגנים האחראים על ייצור קורי המשי בעכביש גם לעזים. ד”ר ג'פרי טרנר, מנכ”ל ונשיא החברה, מצפה כי באביב יתחילו לחלוב מהעזים חלב, שיכיל חלבונים שמהם עשויים קורי העכביש.

המחקר, שבו מתואר האופן שבו החדירו החוקרים את הגנים לתוך התאים, יתפרסם היום בכתב העת המדעי “.”Science החוקרים נעזרו במדענים מצבא ארצות הברית, והצליחו לאסוף את החלבונים שיוצרים את קורי העכביש שהפרישו תאי הפרות והאוגרים המהונדסים. מהחלבונים טוו סיבים, שכמעט משתווים באיכותם לקורים שטווה העכביש.

“כאשר חוטי המשי שמייצר העכביש שזורים יחד, הם קשיחים פי שלושה מסיבי אפודי מגן נגד ירי, וחזקים מפלדה פי חמישה. במשך שנים, נחשבה האפשרות לחקות את תכונות חוטי המשי של העכביש ל'גביע הקדוש' של מדע החומר”, אמר טרנר.

החיפוש אחר שיטה שתאפשר להפיק קורי עכביש בכמויות מסחריות מעסיק מדענים בתחום מבנה החומרים זה עשרות שנים. בעבר ניסו מדענים לגדל חוות עכבישים, אבל הניסיון נכשל, משום שעכבישים הם בעלי חיים לא חברותיים, השומרים על הטריטוריה שלהם. בשנים האחרונות, עם התפתחותה של ההנדסה הגנטית, החדירו חוקרים שונים את הגנים האחראים לייצור המשי בעכביש לתוך חיידקים, תאי שמרים וצמחים – אך התוצאות היו מאכזבות. במקרה הטוב ביותר, השיגו המדענים גושים של חלבוני משי, שנשארו בתוך התאים. גם לאחר חילוץ החלבונים וזיקוקם, הסיבים שנטוו מהם היו שבירים וחסרי ערך.

הנחת הבסיס של צוות המחקר הקנדי, בראשותו של ד”ר אנתולה לאזריס, היתה כי תוצאות טובות יותר יתקבלו אם יצליחו להחדיר את הגנים האחראיים לייצור הקורים לתוך תאים הדומים לאלה שמהם מפיק העכביש את חוטי המשי. בעכבישים מצויים תאים בשם אפיתל, המרפדים, בין השאר, בלוטות בגוף עכביש, ואחראים לייצור שני חלבונים. חלבונים אלה מופרשים מתוך בלוטות המשי של העכביש מחוץ לגופו, ומרכיבים – בהליך שעדיין אינו ברור לגמרי – את קורי המשי.

החוקרים בחרו להכניס את הגנים לשני סוגי תאים: תאים מבלוטות החלב של פרות, המצטיינים בהפרשת חלבונים אל מחוץ לתא; ותאים שנלקחו מכליה של אוגר, המותאמים לייצור כמויות גדולות של חלבונים. בשני סוגי התאים נוצרו חלבוני משי, שהופרשו אל מחוץ להם, וניתן היה לאספם בקלות. חלבונים אלה הושרו בתמיסות כימיות, ולאחר מכן הועברו דרך חורי מזרק זעירים, כך שבסוף התהליך נטוו מהם סיבי משי.

הסיבים שהתקבלו היו לדברי טרנר “קלים, חזקים כמו פלדה וגמישים כמו ניילון”, אך לא השתוו לגמרי למידת הגמישות והחוזק של קורי העכביש הטבעיים. לדברי החוקרים, ייתכן שהסיבה לכך היא שהסיבים עשויים רק מאחד משני החלבונים המשמשים את העכבישים. לדבריהם, בקרוב ינסו לטוות סיבים משני החלבונים גם יחד.

בינתיים מנסים המדענים להרבות את העזים שהונדסו גנטית, כדי לייצר עדר של עזים שניתן יהיה לייצר מחלבן כמויות מסחריות של חלבוני משי.

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~299381352~~~29&SiteName=hayadan