הבנה מולקולרית של התמיינות תאי מזנכימליים לתאי עצם – הבטחה למחלות שלד ואוסטאופורוזיס ?

דפנה בניהו – החוג לביולוגיה תאית והתפתחותית, הפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, אוניברסיטת תל-אביב   מציגה את מחקרה ביריד המחקר, אפריל 2003

דפנה בניהו – החוג לביולוגיה תאית והתפתחותית, הפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, אוניברסיטת תל-אביב   מציגה את מחקרה ביריד המחקר, אפריל 2003. המחקר מתמקד בלימוד ההתמיינות של תאי אם ממקור סטרומה של מוח העצם וחשיבות תפקודם בשמירה על פעילות פיסיולוגית של השלד. הידע על תפקוד תאים אלו היינו חיוני כדי להבין את הפיזיולוגיה הנורמלית והפתולוגית של השלד. המחקר מתמקד בהתמיינות תאי האם ויצירת השלד תוך התמקדות בתאי עצם ושריר. במחקר זה נבחנים אספקטים תאיים, מולקולריים וביוכימיים של התמיינות תאי אם סטרומליים ממקור תאי אדם, עכבר וחולדה.

יעדי המחקר במעבדה הנם להבין את התהליכים המולקולרים והתאיים בהתמיינות תאי האם ממקור סטרומלי. במהלך המחקר נבדקו ביטוי של גנים ע"י תאים אוסטופרוגניטוריים ותאים אוסטובלסטיים בוגרים. החסר בסמני התמינות של תאים יוצרי עצם והשלבים השונים של התמיינותם הובילו אותנו לפתח טכניקה למציאת סמנים כאלו. המאמץ במחקר הנוכחי והעתידי הוא להתמקד באפיון של גנים חדשים אשר כבר שובטו על ידנו.

המחקר נעשה על ידי שימוש בשיטות המשלבות אנאליזה ברמה תאית, מולקולרית וביואינפורמטיקה. המחקר מתבסס על אנליזה ביואינפורמטית (הכוללת בדיקת הומולוגיה של רצפים התאמה לgenome data base אפיון של  ORF , וdomains –  פונקציונלי). שיטות של ביולוגיה מולקולרית ל- DNA כוללות אנאליזה של המבנה הגנומי,  אקסוניםאנטרונים, מיקום כרומוזומלי; אנאליזה ברמת ה- RNAכוללות ,RT-PCR PCR, שיבוט ל-cDNA ו.sequencing- אנאליזה ברמת החלבון נעשתה על ידי נוגדנים שפותחו במעבדה להשקעה אימונית ו-,western blot mass spectrometry, בדיקת פעילות ביוכימית ואנאליזה לזירחון של חלבונים. אנאליזה של הקשר בין DNA לחלבון נעשה על ידי Chromatin co-immunoprecipitation assay (ChIP) ו- Electrophoresis mobility shift assay  . (EMSA)משפחות החלבונים אשר אליהם משתייכים גנים שבודדו אופיינו כחלבוני פני שטח התא- סלקטין, חלבונים המבקרים שעתוק כמו hnRNP, חלבון הדומה לקינזין (KRP), ו ChroM –  אשר הנו עוסק ברגולציית הכרומטין ושיעתוק גנים.

שימוש באמצעים ביולוגיים ממוחשבים [ביואנפורמטיקה] וניסויים מאפשרים לבנות  fingerprinting  של תאי אם ודרכי התמינותם. איפיון שינויים גנטיים מזוהים בהתפתחות מצב סרטני בעצם או מצבים פתולוגיים נוספים כמו אוסטופורוזיס אשר מתרחשים בגיל המבוגר ופוגעים רבות באיכות החיים. יחודיות המחקר שלנו הינה בפיתוח אמצעי זיהוי של תאים שונים בעצם ואפשרות לעצב כלים לאבחון ומעקב אחרי טיפולים תרופתיים שונים במצבים הקליניים השונים.