הקו החם

כיצד מגיבים תאים חיים לקרינה של טלפונים סלולריים?

פרופ' רוני זגר. משדרים וקולטים
כמו מרכזיות שמנהלות ומנתבות שיחות טלפון במשרדים של חברות גדולות, גם בתאים חיים פועלות מעין “מרכזיות” שמאפשרות למסרים שמגיעים מחוץ לתא לנתב את דרכם אל גרעין התא ולאברונים שונים. מרכזיות אלה הן קולטנים חלבוניים הממוקמים בקרומי התאים, כך שקצה אחד שלהם פונה אל מחוץ לתא, בעוד הקצה האחר חודר אל תוך התא. כאשר הקולטנים מקבלים “שיחות נכנסות”, כלומר, כאשר הם מזהים מולקולות שונות, כמו גורמי גידול, או הורמונים, או שהם חשים גירויים פיסיים כמו חום, הם נכנסים לפעולה ומעבירים את ההודעה אל הנמען שבתוך התא. התאים מגיבים להודעות האלה בייצור חלבונים שונים, המאפשרים תהליכים ביולוגיים כגון התרבות, התמיינות, ואפילו מוות תאי מתוכנן.
העברת המסר, מרגע קבלתו ועד למסירתו לנמען בתוך התא, היא תהליך ארוך ומורכב. אחד השלבים בתהליך העברת המסר מהתחנה הראשונה, הקולטן, אל התחנה הסופית, התגלה על-ידי פרופ' רוני זגר, מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, בעת שעבד כחוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתו של חתן פרס נובל, אדווין קרבס, באוניברסיטת וושינגטון שבסיאטל, בארה”ב. נתיבי התקשורת התוך-תאית מבוססים על שרשרת של חמישה עד שמונה מרכיבים, שכל אחד מהם הוא חלבון הקולט את המסר מהחלבון שלפניו ומעביר אותו הלאה, כמו במירוץ שליחים, אל הבא בתור אחריו, כאשר ברוב המקרים המטרה היא גרעין התא. אמצעי התקשורת הוא מולקולות של זרחן המצורפות לכל חלבון שהגיע תורו להעביר את המסר.
בפרויקט המיפוי והריצוף של גנום האדם התברר, שבכל תא נתון קיימות כ-200
מרכזיות כאלה המקבלות מאות שיחות נכנסות בשלבים השונים של חיי התא. כל שיחה מחייבת תגובה ייחודית, אבל בתא פועלים בסך הכל כתריסר קווי תקשורת שבהם עוברים כל המסרים האלה. כיצד יכול מספר קטן כל כך של קווי תקשורת להעביר אותות שונים, הנושאים מסרים בעלי תכנים ייחודיים רבים כל כך?
במשך השנים הצליח פרופ' זגר להראות, כי יכולתן של מערכות התקשורת בתא להעביר מסרים ייחודיים מבוססת במידה רבה על הסתעפות של הקווים הראשיים לקווי תקשורת משניים, ממש כמו מערכות המענה הקולי המתקדמות שמופעלות בחברות גדולות (“לשירות לקוחות, הקישו 1. להנהלה – 2. למשלוחים – 3”). עבודה זו, שנעשתה יחד עם החוקר הבתר-דוקטוריאלי ד”ר יואב שאול,
פורסמה באחרונה בכתב העת המדעי Biochemical Journal.
פרופ' זגר: “חקרנו מסלול תקשורת ידוע הקרוי ERK, וגילינו שיש לו 'מספרי שלוחה' שונים הקרויים ERK1, ERK1b, ERK1c, ERK1d.
השאלה שעלתה מיד הייתה: האם השלוחות האלה מטפלות באופן שונה בכל המסרים שעוברים במסלול הראשי (ERK), או שכל אחת מהן מטפלת רק במסרים הייחודיים לה”.
מחקר נוסף העלה, שאכן, כל אחת מה”שלוחות” מטפלת רק במסרים הייחודיים לה. מסלול ERK אחראי בין היתר על חלוקת התא. בזמן החלוקה, תא של יונק חייב לשבור את אחד המרכיבים שלו – מערכת הגולג'י – לאלפי שברים קטנים. השברים הללו נחלקים בין תאי הבת (התאים החדשים), ולאחר מכן הם יוצרים, בכל תא בנפרד, מערכות גולג'י חדשות. פרופ' זגר גילה, שהמסר המורה
לתא לבצע את התהליך הזה עובר רק
בשלוחת משנה של מסלול התקשורת ERK, הקרויה ERK1c, ושמסלול התקשורת המרכזי, ERK1, אינו משתתף כלל בתהליך זה. אפשר
להניח, שייחודיות כזאת קיימת גם בשלוחות משנה אחרות של מסלולי התקשורת התוך-תאיים.
הבנת התהליכים האלה מסייעת כיום לחוקרים להבין את הגורמים לתקלות בתקשורת אשר עלולות לגרום לאי-תיפקוד בתהליכים תאיים. בין היתר, הכרה והבנה של מסלולי התקשורת עשויות לסייע בפיתוח תרופות יעילות וחסרות השפעות לוואי למחלות שונות, לרבות סרטן.

תא קולי
תאים חיים יכולים לקלוט מסרים
מטלפונים סלולריים. ממצא זה עולה ממחקר חדש של פרופ' זגר, שבוצע יחד עם ד”ר יוסף פרידמן. מדובר בדרך שבה תאים חיים מגיבים על אותות הקרינה של הטלפונים הניידים. המדענים חשפו תאים חיים שגדלו במעבדה לקרינה בתחום התדרים והעוצמות של רשתות הטלפונים הסלולריים, בזמני חשיפה של עד 45 דקות. מתברר, שאותות התקשורת של קרינת הטלפונים עוברים אל תוך התא במסלול התקשורת ERK. התאים שבניסוי הגיבו לקרינת הטלפונים במספר “תשובות”, בהתאם לשינויים בתדרי הקרינה ובעוצמתה.
האם ממצאים אלה מעידים כי הטלפונים הסלולריים מתקשרים ישירות למסלול התקשורת התוך-תאי ERK?
פרופ' זגר וד”ר פרידמן סבורים, שבין שני קווי התקשורת (הטלפונית והתוך-תאית) מתווכות מולקולות של רדיקאלים חופשיים. מולקולות אלה נוצרות בתאים בתנאים פיסיולוגיים שונים, והן יכולות להשתתף בתהליכים תאיים כמו שגשוג, או תהליכים המובילים להתפתחות מחלות שונות,
לרבות סרטן. המדענים אומרים, כי קרינה של טלפונים סלולריים עשויה להיות אחד מהגורמים להיווצרות רדיקלים חופשיים, שמפעילים, בתורם, את מסלול התקשורת התוך-תאית ERK. מסלול זה, על מסלולי המשנה שלו, מאפשר לתא החי להגיב בדרכים שונות על עוצמות קרינה ותדרים שונים.
האם למחקר זה יש השלכות על בריאות האדם? התשובה על השאלה הזאת עדיין לא ידועה. המחקר הנוכחי בוצע בתרביות תאים במעבדה. בזמן הקרוב מתכננים החוקרים לבחון את השאלה בבעלי-חיים. הם מקווים, שמחקר עתידי זה ישפוך אור על הדרך והמידה שבה קרינה מטלפונים סלולריים משפיעה על תאי גוף האדם.