הבנת התהליך חשובה לשליטה באנזים ולעיכובו, לצורך ריפוי מחלות
חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון הצליחו לגלות כיצד מתקשר האנזים טלומרז לקצות הכרומוזומים. הבנת התהליך חיונית לשליטה באנזים ולעיכובו לצורך ריפוי מחלות. הגילוי התפרסם בגיליון האחרון של PNAS, כתב העת המדעי של האקדמיה האמריקנית הלאומית למדעים.
“לקצות הכרומוזומים, הנקראים טלומרים ומכילים DNA וחלבונים, יש חשיבות מיוחדת”, מסביר פרופסור חיים מנור, אשר עומד בראש הצוות שביצע את המחקר. “חשיבותם נובעת מכך שהם מגינים על הכרומוזומים מפני נזקים שגורמים למות התאים, או לסרטן”.
לסינתזה של טלומרים נחוץ אנזים מיוחד הנקרא טלומראז, אשר מאריך את ה-DNA הטלומרי. תאים סרטניים מכילים ריכוז גבוה של טלומראז, בניגוד לתאים נורמליים. על כן, חומרים המעכבים פעילות של טלומראז צפויים להוות תרופות סלקטיביות לריפוי סרטן, אשר כמעט ולא תגרומנה לתופעות לוואי.
כמו כן, צפוי שהכנסת טלומראז מהונדס לתאי גזע תגרום לריבויים של התאים. בכך ישמש האנזים להנדסת רקמות, כלומר לגידול של רקמות ואברים שיכילו מספר רב של תאים וישמשו להשתלה.
אפשרות רחוקה יותר נובעת מהגילוי שהטלומרים בתאים של אנשים זקנים קצרים יותר מן הטלומרים בתאים של אנשים צעירים. גילוי זה הביא להשערה שהתקצרות הטלומרים מהווה גורם חשוב בתהליך ההזדקנות. על כן מועלית האפשרות שתאים אשר יכילו טלומראז מהונדס יוחדרו לגופם של בני אדם ויגרמו לעיכוב תהליך ההזדקנות ולהארכת חייהם.
כדי להנדס את הטלומראז, לייעלו ולדעת איך לעכבו, היה חשוב לגלות כיצד הוא מתקשר לטלומרים. ואכן, חוקרי הטכניון מצאו את המיקום שבו ההתקשרות מתבצעת, כלומר – המיקום באנזים שאליו נקשר ה-DNA הטלומרי. חלק ממחקר זה נכלל בעבודת המגיסטר של ארז רומי, שהיה סטודנט במעבדתו של פרופסור חיים מנור ואף ביצע חלק חשוב מהמשכו של המחקר, שנערך בשיתוף פעולה עם מעבדתה של פרופסור קתלין קולינס באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. המחקר התבצע בטלומראז שמקורו בריסנית, שבה התגלה האנזים לראשונה בשנת 1985 על ידי פרופסור אליזבט בלקבורן וקרול גריידר במעבדתן שבארה”ב. השימוש בטלומראז מריסנית לצורך המחקר שנערך בטכניון נבע מכך שעד כה אנזים זה היה היחיד שבו ניתן היה לבצע את הניסויים שהובילו לתוצאות הנ”ל. ראוי לציין עם זאת שהטלומראז מריסנית דומה לטלומראז שמצוי בתאי אדם ועל כן צפוי שהקישור ל-DNA מתבצע באורח דומה באנזים האנושי.
תגובה אחת
עצם העובדה שטלומרים במבוגרים קצרים מאלה בצעירים, אינה מהווה הוכחה לכך שדיכוי הפעילות של טלומראז מעורב ישירות בהזדקנות. לעכברים ישנם טלומרים ארוכים בהרבה משלנו ותוחלת החיים שלהם קצרה באופן ניכר.
ההזדקנות היא תהליך מורכב רב סיבתי (רדיקלים חופשיים של חמצן כגורם עיקרי) והתקצרות הטלומרים היא רק פועל יוצא של חלוקת תאים. בגופינו, ישנה פעילות מבוקרת של טלומראז בתאי גזע, זאת על מנת לאפשר להם להמשיך להתחלק מספר פעמים רב מבלי שהכרומוזומים יינזקו. לפי דעתי, הטלומראז חיוני לשמירת תקינות הDNA בחלוקות רבות ודיכוי פעילותו בתאים ממוינים נובעת ראשית מחוסר נחיצות (=חסכון באנרגיה) ושנית כמנגנון מנע להתמרה סרטנית.