תאי מוח צריכים מיקרו-רנ”א כדי לשרוד

נוירונים שאינם יכולים לייצר מיקרו-רנ”א – חוטים קטנטנים של רנ”א המווסתים את התבטאויותיהם של גנים – גוועים לאיטם באורח דומה לזה שבמחלות מוח ניווניות כגון אלצהיימר ופרקינסון

תאי מוח צריכים דברים רבים כדי לשרוד. עתה יש להוסיף לרשימה מיקרו-רנ”א. מחקר חדש מאוניברסיטת רוקפלר מראה שנוירונים שאינם יכולים לייצר מיקרו-רנ”א – חוטים קטנטנים של רנ”א המווסתים את התבטאויותיהם של גנים – גוועים לאיטם באורח דומה לזה שבמחלות מוח ניווניות כגון אלצהיימר ופרקינסון.
בדיווח שהתפרסם ב-2 ביולי במהדורה המקוונת של ה- Journal of Experimental Medicine, החוקרים טוענים שלמרות שעד כה לא נמצא קשר ישיר בין מיקרו-רנ”א למחלות כלשהן, המחקר שעשו בעכברים מראה שמקטעי הרנ”א הזעירים הללו הינם הכרחיים להישרדותם של נוירונים בוגרים.
“המחקר הזה מראה שמיקרו-רנ”א נחוצים לנוירונים מסויימים כדי לתפקד ולשרוד, ומשמעות הדבר היא שהם קרוב לוודאי מעורבים גם בשרידתם של נוירונים אחרים”, כך אומר החוקר הבכיר המעורב במחקר, פול גרינגרד, ראש המעבדה למחקר מולקולרי ותאי של נוירונים. “הדבר מוביל אותנו להנחה שאי-סדירויות בביטוי של מיקרו-רנ”א עלולות לגרום למחלה, או להשפיע על מסלול התקדמותה”.
החוקרים מצאו שעכברים שהונדסו כך שמיקרו-רנ”א לא יבוטאו בנוירונים של קליפת המוח שלהם, סבלו לאחר לידתם מירידה איטית בתפקוד, שנבעה ממותם של הנוירונים הידועים בשם תאי פורקינג'. מכיוון שאיזור זה במוח מסייע בשליטה בתפקוד המוטורי, העכברים החסרים תאי פורקינג' מתפקדים לא הצליחו ללכת.
מכיוון שהשימוש בתאים ספציפיים אלה היווה מערכת מודל לבדיקה של מחיקת מיקרו-רנ”א, התוצאות יכולות ככל הנראה להיות ישימות גם לגבי סוגים אחרים של נוירונים, כגון אלה המעורבים בזכרון ובחשיבה גבוהה, אומרת הכותבת הראשית של המחקר, אן שייפר, חוקרת פוסט-דוק עמיתה במעבדה של גרינגרד. הממצאים האלה “מעוררי התרגשות”, היא אומרת. “קודם לכן לא הייתה כל הוכחה שנוירונים בוגרים, שכבר מוינו ואינם מתחלקים עוד, יצטרכו מיקרו-רנ”א לתפקוד ושרידה”.
מאז גילוים בשנת 1993, התברר כי מיקרו-רנ”א הינם ווסתים חשובים של ביטוי גנים, אך בעיקר בתאים שעדיין מתפתחים. נוירונים בתהליך ההתמיינות מבטאים מגוון רחב של מיקרו-רנ”א, והתפתחותם נפסקת אם מיקרו-רנ”א אינם יכולים לתפקד. אמנם היה ידוע שחתיכות הרנ”א הללו נמצאו גם בתאים בוגרים, אך לא היה ידוע אם יש להם תפקיד כלשהו בחייהם של תאים בוגרים אלה.
כדי לגלות מה תפקידם, צוות המחקר הכליא בין שלושה סוגים של עכברים. הסוג הראשון, שהונדס ע”י דונאל אוקרול, שהיה שותף לכתיבת המחקר, ידוע כ”עכבר דייסר-מותנה”. הוא מאפשר לחוקרים למחוק גן בשם “דייסר”, שהחלבון שלו נדרש כדי לייצר מיקרו-רנ”א. העכברים מהסוג הראשון הוכלאו עם עכברים מסוג שני, שהונדסו ע”י חוקרים באוניברסיטת הונג-קונג. עכברי הסוג השני ייצרו חלבון בשם Cre-recombinase המשתיק את גן דייסר בתאי פורקינג' בוגרים (לאחר לידה). הצאצאים של הכלאת שני הסוגים הראשונים הוכלאו בתורם עם סוג שלישי של עכברים, שהונדסו לייצר חלבוני ניאון ירוק כאשר גן דייסר שלהם מחוק. בדרך זו, החוקרים יכלו להתחקות אחר מחיקתו של גן דייסר ואז לבדוק את הימצאותם של מיקרו-רנ”א שונים שנמצאים בדרך כלל במוח בוגר.
הם מצאו שכמה מיקרו-רנ”א נמחקו מיד ואילו לאחרים לקח הדבר זמן רב יותר, ובמהלך זמן זה היו התאים יציבים למדיי, אך התנוונו לאיטם. בסופו של דבר “העכברים הראו סימנים הדומים לאלה הנצפים באנשים הלוקים בתסמונות ניווניות של המוח, ובסופם של 18 שבועות כמעט כל תאי פורקינג' מתו”, אמרה שייפר.
השאלה האם שינויים במיקרו-רנ”א ספציפיים תורמים לתסמונות ניווניות של המוח האנושי נותרת פתוחה, אמרה שייפר, אך עתה יש לחוקרים דרכים לבחון אותה בדרך ניסויית. הם יכולים להשוות את ביטויים של מיקרו-רנ”א במוחות אנושיים בריאים וחולים, והם יכולים למחוק מיקרו-רנ”א ספציפיים במודל העכברים כדי להסיק מי מהם ממלא תפקידים חשובים יותר. “כעת יש לנו תוכנית לזיהויים של גנים העשויים להיות מעורבים בתהליכי ניוון מוחיים, וזה חשוב ומרגש מאוד”, אומר גרינגרד.

לידיעה המקורית, מבוססת על הודעה של אוני' רוקלפלר