חוקרות הצליחו לייצר לראשונה את החומר הביולוגי מלנין בתנאי מעבדה

תוצאות המחקר הראו שבעזרת הטכנולוגיה החדשה שהחוקרות פיתחו ניתן לשלוט בתהליך הייצור של מלנין במעבדה, ולקבל פיגמנט הדומה בתכונותיו למלנין הביולוגי

מחקר חדש בהובלת חוקרות מאוניברסיטת תל אביב הצליח לראשונה בעולם לחקות את תהליך הייצור, הביו-סינתזה של מלנין בתנאי מעבדה. מדובר בהישג מדעי שכן החוקרות הצליחו להוכיח שאפשר לשלוט באופן דומה בייצור פיגמנט בתנאי מעבדה, בדומה ליכולת הייצור של הגוף.

מלנין הוא פיגמנט המיוצר בגופם של יצורים חיים ומשמש לתפקידים שונים וחיוניים, בהם הגנה על העור מפני קרינת UV, הגנה מפני רדיקלים חופשיים ותמיכה מבנית ברקמות שונות. לטענת החוקרות הפיתוח החדש עשוי לסייע מאוד לתעשיית הקוסמטיקה ולעולם רפואת העור.

המחקר החדש נערך על ידי הדוקטורנטית טללית מסרנו וד”ר אביגיל ברוך, שתיהן חוקרות במעבדה של ד”ר אילה למפל מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן, הפקולטה למדעי החיים. כמו כן, השתתפה במחקר גם ד”ר מיכל ויטמן מאוניברסיטת בר אילן. החוקרות מסבירות כי החומר הביולוגי מלנין משמש כ”פילטר” ביולוגי שבולע קרינת UV ובכך למעשה מפחית בצורה משמעותית את כמות הקרינה שחודרת לעור. יחד עם זאת, עבור אנשים רבים, בעיקר בעלי גוון עור בהיר שבעורם מיוצרת כמות מעטה של מלנין, ההגנה הטבעית מפני קרינת השמש אינה מספקת.

במסגרת המחקר, החוקרות שאבו השראה מתהליך הייצור הביולוגי של מלנין, שנשלט בזמן ובמרחב ומתרחש בתוך חללים קטנים בתוך התא הקרויים אברונים, וביקשו להוכיח שאפשר לשלוט באופן דומה בייצור הפיגמנט בתנאי מעבדה, בדומה ליכולת הייצור של הגוף. החוקרות בנו מערכת של טיפות נוזל הנוצרות בתהליך הפרדת פאזות של שני פולימרים. אותן טיפות מחקות אברונים תאיים ומאפשרות כניסה וקליטה של מולקולות לתוכן (למשל אנזים, סוג של חלבון, המזרז את התגובה). כך, הסביבה נגישה יותר לשינויים המקלים על יצירת המלנין.

ד”ר למפל: “חומרים ביולוגיים הרבה יותר מורכבים בתכונותיהם מחומרים סינתטיים וכך גם הדרך שבה הם מיוצרים בגוף לעומת ייצורם במעבדה. אחד האתגרים המרכזיים שעימם אנו מנסים להתמודד הוא היכולת לשלוט בתהליך הייצור של ביו-חומרים במעבדה על ידי שימוש בתהליכים דומים לאלה שמתרחשים בגופנו לייצור חומרים ביולוגיים, בדומה לעבודה הנוכחית בה ייצרנו מלנין בתוך טיפות נוזל המדמות אברונים תאיים.״ תוצאות המחקר הראו שבעזרת הטכנולוגיה החדשה שהחוקרות פיתחו ניתן לשלוט בתהליך הייצור של מלנין במעבדה, ולקבל פיגמנט הדומה בתכונותיו למלנין הביולוגי.