חוקרים מאוניברסיטת מרילנד גילו מסלולים חדשים לכניסת dsRNA דו-גדילי לתאים, החושפים כיצד RNA משפיע על ויסות גנים לאורך דורות רבים – תובנות שעשויות לשפר תרופות המבוססות על RNA
תרופות המבוססות על RNA הן מהגישות המבטיחות ביותר למלחמה במחלות אנושיות, כפי שהודגם בהצלחת החיסונים המבוססים על RNA והטיפולים ב-RNA דו-גדילי (dsRNA) מהעת האחרונה. על-אף שכיום ניתן לפתח תרופות ספציפיות לגנים הגורמים למחלות ולהשתיקם באמצעות dsRNA. אתגר משמעותי עדיין קיים: החדרה יעילה של מולקולות ה-RNA החיוניות הללו אל תוך התאים.
מחקר חדש שפורסם ב-eLife ב-4 בפברואר 2025 עשוי להוביל לפריצות דרך בפיתוח תרופות המבוססות עלRNA . חוקרים מאוניברסיטת מרילנד השתמשו בתולעים עגולות מיקרוסקופיות (C. elegans) כמערכת מודל לחקר האופן שבו מולקולות dsRNA חודרות באופן טבעי לתאים ומשפיעות על מספר דורות בעתיד. ממצאיהם חשפו מספר מסלולים לכניסת dsRNA לתאי התולעים — תגלית שעשויה לשפר שיטות החדרה של תרופות לאדם.
תובנות חדשות על העברת RNA
“הממצאים שלנו מערערים על הנחות קודמות לגבי העברת RNA", אמר החוקר הראשי של המחקר, פרופ’ אנטוני חוזה (Antony Jose) , פרופסור חבר לביולוגיה של התא וגנטיקה מולקולרית באוניברסיטת מרילנד. “למדנו שמולקולות RNA יכולות לשאת הנחיות ספציפיות לא רק בין תאים, אלא גם לאורך דורות רבים. זה מוסיף שכבה חדשה להבנתנו כיצד התורשה עובדת.”
הצוות גילה כי חלבון בשם SID-1 המשמש כשומר סף להעברת מידע באמצעות dsRNA ממלא גם תפקיד בוויסות גנים על פני דורות. כאשר החוקרים הסירו את החלבוןSID-1 , הם ראו שהתולעים פיתחו במפתיע יכולת משופרת להעביר שינויים בביטוי גנים לצאצאיהם. למעשה, שינויים אלו נמשכו מעל 100 דורות — אפילו לאחר שהחוקרים השיבו את SID-1 לתולעים.
השלכות פוטנציאליות על הרפואה האנושית
“מעניין לציין, שניתן למצוא חלבונים דומים ל-SID-1 גם בבעלי חיים אחרים, כולל בני אדם,” הוסיף חוזה. “הבנת SID-1 ותפקידו עשויה להיות בעלת השלכות משמעותיות ברפואה. אם נלמד כיצד חלבון זה שולט בהעברת RNA בין תאים, נוכל אולי לפתח טיפולים ממוקדים יותר למחלות אנושיות, ואולי אפילו לשלוט בתורשה של מצבי מחלה מסוימים.”
צוות המחקר גם זיהה גן בשם sdg-1 המסייע בוויסות "גנים קופצים" — רצפי DNA הנוטים לזוז או לשכפל את עצמם למקומות שונים בכרומוזום. אף על פי שלעתים “גנים קופצים” יכולים לגרום לשינויים גנטיים מועילים, הם נוטים יותר להפריע לרצפים קיימים ולגרום למחלות. החוקרים מצאו שהגן sdg-1 ממוקם בתוך “גן קופץ” אך מייצר חלבונים המשמשים לשליטה על תזוזת הגנים הקופצים, ובכך יוצר מעגל ויסות עצמי שעשוי למנוע תנועות ושינויים לא רצויים.
“מרתק לראות כיצד מנגנונים תאיים אלו שומרים על איזון עדין, בדומה לטרמוסטט השומר על טמפרטורה נכונה בבית, כך שלא יהיה חם מדי או קר מדי,” הסביר חוזה. “המערכת צריכה להיות מספיק גמישה כדי לאפשר קצת ‘קפיצות’ גנטיות, אך גם למנוע תנועה מוגזמת שעלולה להזיק לאורגניזם.”
חוזה סבור שממצאי הצוות מספקים תובנות חשובות על האופן שבו בעלי חיים מווסתים את הגנים שלהם ושומרים על ביטוי גנים יציב לאורך דורות. חקר מנגנונים אלו עשוי לסלול דרך לטיפולים חדשניים למחלות תורשתיות בבני אדם.
בהמשך, הצוות מתכנן לחקור מנגנונים הקשורים להעברת סוגים שונים של dsRNA היכן SID-1 ממוקם ומדוע גנים מסוימים עוברים ויסות על פני דורות בעוד אחרים לא.
“אנחנו רק בתחילת הדרך,” אמר חוזה. “מה שגילינו הוא רק קצה הקרחון בהבנה כיצד RNA חיצוני יכול לגרום לשינויים תורשתיים שנמשכים לאורך דורות רבים. מחקר זה יעזור למדענים להבין טוב יותר כיצד לעצב ולהחדיר תרופות מבוססות RNA למטופלים בצורה יעילה יותר.”
עוד בנושא באתר הידען:
