חוקרים חשפו את תפקידו המורכב של חלבון קספאז-3 במחלת הסרטן * דרך לגישה טיפולית חדשה

מחקר שנערך בפקולטה לביולוגיה בטכניון מעלה ממצאים חדשים בנוגע לתפקידו של החלבון קספאז-3 בהתחלקות תאים, בהתפתחות סרטן ובקביעת גודלם של איברים בגופנו. המחקר התפרסם בכתב העת Molecular Cell, שבחר גם להציגו על שער הגיליון

שלישיית זקיקי שיער ובלוטות חלב. תאי הגזע צבועים בכתום, ותאים חיוביים לקספאז-3 פעיל – באדום. איור הטכניון
שלישיית זקיקי שיער ובלוטות חלב. תאי הגזע צבועים בכתום, ותאים חיוביים לקספאז-3 פעיל – באדום. איור הטכניון
זקיקי שיער ובלוטות חלב בעור. תאי הגזע צבועים בירוק והתאים המתחלקים באדום. איור הטכניון
זקיקי שיער ובלוטות חלב בעור. תאי הגזע צבועים בירוק והתאים המתחלקים באדום. איור הטכניון

מחקר שנערך בפקולטה לביולוגיה בטכניון מעלה ממצאים חדשים בנוגע לתפקידו של החלבון קספאז-3 בהתחלקות תאים, בהתפתחות סרטן ובקביעת גודלם של איברים בגופנו. המחקר התפרסם בכתב העת Molecular Cell, שבחר גם להציגו על שער הגיליון.

גודלו של איבר נגזר מגורמים רבים ובהם גודלו של כל תא בודד, תהליכי החלוקה, ההתמיינות והמוות של התאים וכמובן מספרם. עם זאת, "תוכנית העל" המולקולרית המבקרת תהליכים אלה עדיין לא ברורה לגמרי. מכאן חשיבותו של המחקר הנוכחי, שנערך בהנחייתו של פרופ'-משנה ירון פוקס ובהובלתה של ד״ר יהב יוספזון.

חוקרי הטכניון חשפו מנגנון מולקולרי שלא היה ידוע עד כה, המבקר את גודלן של בלוטת החלב בעור. העור הוא האיבר הגדול ביותר בגוף האדם. משקל עורו של אדם מבוגר הוא כ-9 ק"ג ושטחו הכולל כ-2 מ"ר. העור מורכב מאפידרמיס (השכבה החיצונית) ודרמיס (הנמצא מתחתיו). בלוטות החלב הנמצאות באפידרמיס מייצרות ומפרישות חומר שומני (סבום) המגן על העור ועל השערות שעליו. שיבושים בבלוטות החלב עלולים להוביל לאקנה ולהתפתחות של גידולים סרטניים, אך עד כה לא היה ברור המנגנון המשפיע על התפתחותן ועל גודלן של בלוטות החלב.
המחקר הנוכחי התמקד בחלבון קספאז-3 וגילה כי חלבון זה ממלא תפקיד מרכזי בהתפתחותן של בלוטות החלב. קספאז-3 נחשב לשחקן מרכזי בתהליך האפפוטוזיס – מוות מתוכנן של תאים. תהליך זה, שבו "מתאבדים" תאים משובשים למיניהם, חיוני לבריאותו של האורגניזם. קספאז-3 פועל כפרוטאז – חלבון החותך חלבונים אחרים, וכך הוא מוציא לפועל את הרס התאים. במחקר הנוכחי נמצא כי בניגוד לדוֹגמה המקובלת, קספאז-3 אינו מוביל רק לאפופטוזיס; הוא גם עושה את הפעולה ההפוכה – חלוקת תאים – וכך משפיע גם על גודלה של בלוטת החלב. זאת באמצעות חלבון אחר בשם YAP.

YAP הוא חלבון הפועל כפקטור שעתוק המניע התחלקות תאים כאשר הוא נכנס לגרעין התא. לכן הוא נתון לבקרה קפדנית מאוד, כדי שלא יגרום להתחלקות בלתי מבוקרת של תאים העלולה להוביל להתפתחות גידול סרטני. כדי למנוע ממנו כניסה לתא מעוגן YAP לקרום התא על ידי החלבון α-Catenin. במחקר הנוכחי התגלה כי קספאז-3 יודע לחתוך את α-Catenin וכך לשחרר את YAP לחופשי ולאפשר לו להיכנס לגרעין התא ולעורר התחלקות.

פרופ'-משנה ירון פוקס וד"ר יהב יוספזון. צילום: ניצן זוהר, הטכניון
פרופ'-משנה ירון פוקס וד"ר יהב יוספזון. צילום: ניצן זוהר, הטכניון

התגלית הנוכחית חשובה במיוחד שכן היא שופכת אור על הטיפולים המקובלים בסרטן – הקרנות וכימותרפיה. טיפולים אלה מאיצים במתכוון את פעילות קספאז-3, וזאת במטרה להמית את תאי הגידול באמצעות אפופטוזיס. במחקר הנוכחי מתברר כי פעולה זו עלולה דווקא להאיץ את חלוקת התאים ולהגדיל את מסת הגידול. לדברי פרופ'-משנה פוקס, "לתגלית שלנו יישומים פוטנציאליים רבים, ובהם בלימת סרטן וריפוי פצעים באמצעות מניפולציה על קספאז-3. כעת, כשידוע תפקידו הלא-אפופטוטי של קספאז-3, אפשר וצריך לקחת זאת בחשבון בבניית אסטרטגיה טיפולית. תוצאות ראשוניות ומבטיחות מאוד ממעבדתנו מעידות כי עיכוב של קספאז-3 עשוי להיות אמצעי יעיל מאוד בטיפול בגידולים סרטניים שונים בשלבים מתקדמים."

פרופ'-משנה פוקס הוא ראש המעבדה לחקר תאי גזע ורפואה רגנרטיבית בפקולטה לביולוגיה וחוקר במרכז לורי לוקיי להנדסה ולמדעי החיים. הוא מתמקד בחקר תאי הגזע, האחראיים לחידוש הרקמות בגופנו. במסגרת זאת הוא מבודד אוכלוסיות חדשות של תאי גזע, חוקר את מנגנון ההתאבדות של תאים מיוחדים אלו ומקדם טכניקות חדשות לרפואה רגנרטיבית ולטיפול במחלת הסרטן.

אילוסטרציה של כפל התפקידים של קספאז-3 – מוות תאי וחלוקת תאים - על שער Molecular Cell, באדיבות כתב העת
אילוסטרציה של כפל התפקידים של קספאז-3 – מוות תאי וחלוקת תאים – על שער Molecular Cell, באדיבות כתב העת

המחקר הנוכחי נערך בתמיכת הקרנות קרן משרד המדע (קמין) וקרנות ICRF ,RCDAו-GIF.
למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן