התעניינות עולמית במחקריהם של זוכי פרס לסקר מהטכניון
מאת תמרה טראובמן
תצלום: אביחי ניצן
פרופ' אהרון צ'חנובר ופרופ' אברהם הרשקו, אתמול בטכניון
אתמול התקיימה בטכניון בחיפה קבלת פנים לשני החוקרים הישראלים שזכו באחרונה בפרס “לסקר” למחקר בסיסי ברפואה – פרופ' אברהם הרשקו ופרופ' אהרון צ'חנובר, שניהם מהפקולטה לרפואה של הטכניון.
השניים – יחד עם פרופ' אלכסנדר ורשבסקי, מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (קאלטק) שזכה עמם בפרס – גילו בעבודת מחקר רבת שנים כי חלבונים בגוף המיועדים לפירוק מסומנים על ידי חלבון בשם אוביקויטין. לתגליותיהם, נימקו חברי ועדת הפרס, יש חשיבות עצומה.
פרס לסקר, המוענק על ידי קרן לסקר האמריקאית, נחשב בעיני מדענים כאחד הפרסים היוקרתיים בעולם. ברפואה, הוא נחשב לשני בחשיבותו רק לפרס הנובל. מאז שנודע על זכייתם של השניים, אנשים בקהילת המדע מרבים לצטט את הסטטיסטיקה של פרסי הלסקר, המלמדת שבשנים האחרונות, רוב הזוכים בלסקר זכו לאחר כמה שנים גם בפרס נובל.
חלבוני הגוף מתפרקים כל העת ובמקומם נוצרים חלבונים חדשים. לשם המחשה, כל שבוע וחצי כמעט כל החלבונים בגוף מתחלפים בחלבונים
חדשים. לתהליך ההחלפה יש חשיבות מכרעת בהתפתחות העובר, בהתרבות התאים, בסילוק חלבונים פגומים ובשמירה על הפעילות התקינה של הגוף. חלבון האוביקויטין נדבק אל החלבונים ומשמש כ”סימן מוות”, המסמן שהגיעה שעתו של חלבון מסוים להתפרק ולמות.
“התרומה שלהם קרדינלית”, אומר פרופ' חיים כהנא, מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן. “הם ממש ייסדו את התחום. אני חושב שהם מהחוקרים הבודדים בישראל שממש פתחו שטח מדעי שהיום הוא מהמרכזיים ביותר”.
בהתבסס על המחקרים של פרופ' הרשקו ופרופ' צ'חנובר, התגלה בשנים
האחרונות כי לשיבושים בפעולת מערכת האוביקויטין יש תפקיד חשוב בגרימת מגוון רחב של מחלות החל מסרטן ועד לתהליכים דלקתיים, אסטמה ויתר לחץ דם – אומר פרופ' ינון בן-נריה, ממרכז לאוטנברג לאימונולוגיה בביה”ס לרפואה של האוניברסיטה העברית והדסה.
חברות תרופות גדולות ומדענים בכל העולם, חוקרים היום את מערכת האוביקויטין, בתקווה למצוא דרכים חדשות ויעילות יותר לריפוי סרטן ואסטמה. ייתכן שכך יימצאו שיטות שגורמות לפחות תופעות לוואי, משום שאפשר יהיה לטפל רק בשורש המולקולרי של המחלה. פרופ' צ'חנובר אומר שמעודד במיוחד נראה הסיכוי למציאת טיפול לסרטן צוואר הרחם – שם, כפי הנראה, יש לאוביקויטין תפקיד מכריע.
“בתחילת שנות השמונים היו פחות מעשרה מאמרים מדעיים בשנה בנושא”, אומר ריצ'רד קולקה, פרופסור לביוכימיה באוניברסיטה העברית, “היום יש אלפי מאמרים בשנה – מה שמעיד על ההתעניינות האדירה”.
לדבריו, מנגנון פירוק החלבונים בתא היה במשך הרבה זמן בעיה בלתי פתורה. “באופן פרדוקסלי, תהליך ייצור החלבונים, שהוא לכאורה תהליך הרבה יותר מורכב, היה פתור הרבה זמן לפני שהבינו איך החלבונים מתפרקים”. בסוף שנות ה-,60 כאשר החל המחקר, רוב המדענים התעניינו דווקא בתהליך יצירת החלבונים ולא בפירוקם. “היה אולי דרוש קצת אומץ לחקור משהו שלא היה באופנה”, אומר הרשקו.
החלבונים הם הפועלים של הגוף: כך למשל, הם אומרים לתאים מתי להיוולד ומתי למות, מפרקים מזון והופכים אותו לאנרגיה, מעבירים אותות בין התאים, מקנים לעור גמישות ולעיניים את צבען. ואולם כאשר מיוצר חלבון פגום, או כאשר הוא נפגם, למשל כתוצאה מקרינת השמש או זיהום אוויר, הוא אינו מבצע את תפקידו כהלכה או אינו מבצעו כלל ולכן עלול לגרום למחלה. במצבים כאלה דרוש לגוף מנגנון שיהרוס את החלבון הפגום, כדי שהוא לא יפריע לפעילות התקינה של הגוף.
לחלבונים יש גם תפקיד מאוד חיוני אחר והוא בקרת התרבות התאים. על התרבות והפסקת התרבות התאים אחראי מנגנון בקרה מורכב הפועל בתזמון מדויק ביותר – כל סטייה בתזמון עלולה לגרום למחלה. כדי שהתאים לא ימשיכו ויתרבו ללא בקרה – וייווצר גידול סרטני – יש חלבונים הפועלים כ”בלמים” המעכבים את התרבות התאים. אבל כאשר נחוצה התרבות של תאים, לדוגמה, בעת דלקת שנגרמת כתוצאה מזיהום, מולקולות של אוביקויטין מתחילות להצטבר על החלבונים ה”בלמים” בתאי הדם הלבנים (תאי מערכת החיסון), ומסמנות להם שיש לחסל את החלבונים הללו. ואז, למשך זמן קצר, תאי הדם הלבנים מתרבים במהירות ונלחמים בזיהום.
ממחקרים ראשוניים, עולה האפשרות שהאוביקויטין ממלא תפקיד חשוב גם בהפעלת מערכת החיסון: הוא מסמן לאנזימים לחסל חלק מחלבון בשם – NF-kB קטע זה מאותת למערכת החיסון לפעול נגד אורחים לא רצויים שפלשו לגוף.
האוביקויטין לא מזהה בעצמו את החלבונים שיש לפרקם. את עבודת
האיתור מבצעת מערכת שלמה של אנזימים, שפרופ' צ'חנובר מדמה למשקפיים. בעקבותיהם, מגיעות מולקולות האוביקויטין למקום, נערמות בשרשרת על גבי החלבון, ומטביעות עליו את סימן המוות, המסמן למסלקת החלבונים של התא, הפרוטאזה, לפרק את החלבון. במהלך הפירוק, נפרדות מולקולות האוביקויטין ופונות להוציא גזרי דין מוות לחלבונים אחרים.
כאשר מגיעה שעתו של האוביקויטין למות, אומר פרופ' צ'חנובר, מסמן אותו קרוב לוודאי אוביקויטין שכן. התהליך הזה, הוא מציין, עדיין לא פוענח במלואו וכעת הוא מהווה נשוא מחקר מרתק.
{הופיע בעיתון הארץ, 31/10/2000{
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~302141170~~~246&SiteName=hayadan
