להזדקן לאט, לחיות יותר

מחקר בתולעי סי אלגנס מצא כי סוג של מולקולות אר-אן-אי קטנות חיוני להאטת קצב ההזדקנות ולהארכת חיים של חיות עם מערכת מין פגועה

התפקוד הפיזיולוגי של רוב היצורים החיים פוחת עם הזמן, כחלק מתהליך ההזדקנות. בחלוף הזמן, נחשפים תאי וחלבוני הגוף ליותר  פגיעות וכך מתפתחות מחלות תלויות גיל (ובעיקר נוירודגנרטיביות – שגורמות למותם של תאי עצב – כגון אלצהיימר ופרקינסון), ואיכות החיים נפגעת. חוקרים רבים מנסים למצוא דרכים שיאטו את קצב ההזדקנות כדי להפחית את המחלות הללו או לדחות אותן.

פרופ’ סיון הניס-קורנבליט מהמעבדה לגנטיקה מולקולרית לחקר ההזדקנות ומחלות תלויות גיל באוניברסיטת בר אילן חוקרת גנים ותהליכים המווסתים את קצב ההזדקנות. היא סבורה כי הגורם העיקרי שגורם למחלות תלויות גיל, ובעיקר נוירודגנרטיביות, הוא אובדן יכולתם של חלבונים להתקפל נכון (החלבונים מורכבים משרשרות של מאות חומצות אמינו, וכדי שיוכלו לתפקד שרשראות אלו צריכות להתקפל למבנה תלת-ממדי). לדבריה, “אם נבין מהו השינוי שמתרחש עם הגיל ופוגע בקיפול החלבונים, ייתכן שנוכל לעכב מחלות תלויות גיל רבות, להאט את ההזדקנות, ולהרוויח תוחלת חיים שהיא לא רק ארוכה יותר אלא גם בריאה יותר”.

פרופ’ הניס-קורנבליט וצוותה משתמשים במחקריהם בתולעת העגולה (נמטודה) סי אלגנס (C. elegans) – אורגניזם נוח למחקר גנטי שמתקיימים בו הרבה מהמנגנונים הפיזיולוגיים הבסיסיים שקיימים באדם. נמצא כי גנים ומנגנונים שמבקרים קצב הזדקנות בתולעת זו קיימים גם ביונקים, ובהם בני אדם. “נוח להשתמש בסי אלגנס כדי לשאול שאלות על הזדקנות ועל אלמנטים גנטיים שמאטים אותה”, אומרת פרופ’ הניס-קורנבליט, “היא חיה שבועיים בממוצע ובמהלכם היא גם מזדקנת. בנוסף, הגנום שלה דומה לגנום האדם”.

המחקר האחרון של פרופ’ הניס-קורנבליט וצוותה, שזכה במענק מחקר מהקרן הלאומית למדע, ביקש לבחון את תפקידן של מולקולות אר-אן-אי קטנות מסוג  endo-siRNA(שאינן מקודדות לחלבונים),  בבקרת הזדקנות. מולקולות אלו קובעות קצב פירוק של גנים ותפקידן לווסת את ביטויים כדי לשלוט ברמת הביטוי של החלבונים שהם מייצרים. פרופ’ הניס-קורנבליט אומרת שעד היום מולקולות אלו כמעט לא נחקרו בהקשר של הזדקנות.

החוקרים השתמשו בתולעי סי אלגנס שחייהן הוארכו באמצעות אחת מתוך ארבע מניפולציות. סוגי המניפולציות היו: פגיעה במסלול איתות ההורמון אינסולין, פגיעה במערכת המין (מחסור בתאי מין – ביציות וזרע), הגבלה קלורית, ופגיעה בפעילות המיטוכונדריה (אברון תוך-תאי שמייצר חלק ניכר מן האנרגיה הכימית שדרושה לתאי הגוף).  פרופ’ הניס-קורנבליט אומרת שהפגיעות הללו תורמות להארכת חיים במנגנונים מגוונים; ייתכן שפגיעתן מובילה להתפתחות של מנגנונים מפצים, שתורמים להתמודדות עם תנאי עקה וכך להארכת חיים. החוקרים פגעו במולקולות endo-siRNA של כל קבוצת תולעים (מנעו מהן להיווצר או לתפקד) באמצעות מוטציות. כלומר, הם כיבו את יכולתן של התולעים לייצר endo-siRNA פעיל וביקשו לבדוק אם הן עדיין מאריכות חיים.

כך גילו כי רוב התולעים האריכו חיים (עברו את ממוצע הגיל הרגיל – שבועיים) למרות ביטול ה-endo-siRNA. קבוצת התולעים היחידה שלא האריכה חיים לאחר ביטול ה- endo-siRNAהיא זו שמערכת המין שלה הייתה פגועה. מכיוון שידוע כי endo-siRNA מערערות יציבות של גנים, החוקרים בחנו בשיטות גנומיות את ביטוי הגנים באותה קבוצת תולעים; הם זיהו גנים שביטויים ירד וגנים שביטויים עלה בעקבות ביטול ה-endo-siRNA. הגנים שביטויים ירד היו כאלו שמקודדים (מתורגמים) לחלבונים מסוג צ’פרון (חלבון סוכך) – שתפקידם לסייע בקיפול חלבונים. כלומר, נמצא שכאשר חלה פגיעה ב- endo-siRNAשל חיות עם מערכת מין פגועה – משתבש קיפול החלבונים.

הגנים שביטויים עלה בעקבות ביטול ה endo-siRNA היו מגוונים. החוקרים ביקשו לבדוק מי מהם קריטי לתוחלת החיים, ולכן בכל פעם השתיקו אחד מהם (בשיטות גנטיות) ובדקו מתי התולעים האריכו חיים עקב כך. הם מצאו גן אחד שהשתקתו גרמה לתולעים להיות עמידות לבעיות בקיפול החלבונים ולהאריך חיים. מכאן הסיקו החוקרים שהייצור והתפקוד של endo-siRNA הכרחיים להאטת קצב ההזדקנות והארכת חיים של חיות עם מערכת מין פגועה. פרופ’ הניס-קורנבליט אומרת שייתכן שבעתיד ממצאים אלו יוכלו לסייע להאטת הזדקנות ועלייה בתוחלת החיים הבריאה של בני אדם, בעיקר כאלו עם מחסור בתאי מין (למשל נשים שעברו כריתת שחלות או גברים שעברו סירוס).

החיים עצמם:

פרופ’ סיון הניס-קורנבליט היא חוקרת עצמאית באוניברסיטת בר אילן, אם לשלוש בנות (9, 15, 19) ומתגוררת בגני תקווה. בין המשפחה בבית למשפחה במעבדה, לא נותר לה הרבה זמן פנוי (“אני אוהבת לחקור ועובדת בתחביב שלי. זה מאוד מתגמל ברמה הרוחנית”).

עוד בנושא באתר הידען: