כתב העת המדעי היוקרתי Developmental Cell פרסם בגיליונו האחרון עבודה שנעשתה בשיתוף פעולה בין חוקרי הטכניון וחוקרי מכון הבריאות האמריקני בה הם פענחו לראשונה את הדרך והמנגנון שבהם מתבצע איחוי בין תאים.
היכולת של שני תאים להתאחות לתא אחד גדול הינה חיונית ליצירה הראשונית של העובר (איחוי בין זרע וביצית) ולהתפתחות רקמות הגוף כמו השלד, השרירים והשלייה. בנוסף, איחוי בין תאים הינו שלב מכריע בהדבקת תאי הגוף על ידי וירוס. לאחרונה הולך ומתבררת חשיבותם של תהליכי איחוי בהתפתחות תאי גזע ובמניעת התפתחותם של גידולים סרטניים. למרות חשיבותו הרבה של תהליך זה, הגנים המעורבים נותרו לא ידועים עד לאחרונה. “כדי לפצח את תעלומת האיחוי, השתמשנו בתולעת קטנה בשם C. elegans כמודל מחקר”, אומר פרופסור בני פודבילביץ מהפקולטה לביולוגיה בטכניון.
הזוכים בפרס נובל ברפואה לשנת 2006, ד”ר אנדרו פיר וד”ר קריג מלו, עושים את מחקריהם אף הם בתולעת זו. בשנת 2002 מצאו חוקרי הטכניון, בשיתוף עם שתי קבוצות אמריקניות, את הגן eff-1, החיוני לתהליך האיחוי. בשנת 2004 הם הצליחו להוכיח שהגן הזה מספיק כדי להשרות איחוי ויכול לבדו להביא להתחלת התהליך. עתה הם מצאו את הדרך שבה הוא עושה זאת.
מנגנון האיחוי של ה-eff-1 נבדק בשיתוף עם קבוצת החוקרים במכון הבריאות האמריקני ((National Institute of Child Health and Human Development ממעבדתו של ד”ר לאוניד צ’רנומורדיק המתמחה בחקר וירוס השפעת. תוך שימוש בתאי חרקים הגדלים בתרבית, הצליחו החוקרים לראשונה לאחות תאים מחוץ לגוף- בצלחת פטרי. את זאת הם השיגו ע”י החדרת הגן eff-1 של תולעת ה-C. elegans לתאי החרקים. בכך הוכיחו החוקרים כי איחוי בין תאים יכול להגרם על ידי פעילותו של חלבון ה-eff-1 ללא צורך בחלבונים אחרים. בהמשך נבדק האם המנגנון של איחוי תאים על ידי eff-1 דומה למנגנון האיחוי של הוירוסים, למרות שמדובר בחלבוני איחוי שונים. “התברר לנו כי אותו מנגנון פועל בשני המקרים. למעטפת התא יש שתי שכבות – חיצונית ופנימית”, מסביר פרופסור פודבילביץ. “האיחוי מתבצע קודם בשכבה החיצונית, ואחר כך גם בשכבה הפנימית. אז נוצרת תעלה דו כיוונית, שדרכה עובר התוכן מתא לתא. עם זאת יש גם הבדל בין המנגנונים: בעוד שאיחוי וירוס עם תא מאכסן הינו תהליך חד כיווני בו הגן המאחה נמצא רק בוירוס ואינו קיים בתא המטרה, איחוי תאים על ידי eff-1 הינו תהליך דו כיווני ומכאן הצורך בנוכחות של eff-1 בשני התאים המתאחים”.
להבנת מנגנון האיחוי יש השלכות רפואיות רבות, ביניהן פיתוח היכולת לריפוי רקמות ואברים חולים על ידי איחויים עם תאי גזע בריאים, דרכים חדשות להגבלת התפתחותו של גידול סרטני על ידי מניעת איחויים של התאים הסרטניים, ואולי גם בעתיד הרחוק פענוח המנגנון שבאמצעותו מתאחים ביצית וזרע, דבר שיהווה פתרון לבעייתם של זוגות חשוכי ילדים.
מדענים נוספים שהשתתפו במחקר זה הם יבגניה לאיקינה, ד”ר עמיר ספיר, קלרי ולנסי, מיטל סויסה וד”ר גידי שמר.
