ראשי » בריאות- כללי » תנועת הגלים על פני קרומי התא יסייעו כנגד סרטן ?

תנועת הגלים על פני קרומי התא יסייעו כנגד סרטן ?

תנועת הגלים על פני קרומי התא יסייעו כנגד סרטן ?
בעזרת גישה רב-תחומית, מדענים מאונ’ בן גוריון מפריכים מודל ישן ומציעים מסגרת חדשה לגבי הגלים שנעים על פני תאים. חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב וממכון ויצמן למדע מפריכים מודל ישן המסביר איך מנגנון הפילמור של סיבי אקטין בתאים יוצר גלים על פני התא, ומציעים תובנות ייחודיות מעבר להבנה הבסיסית של תפקוד התא המצביעות על אסטרטגיות חדשות שיכולות, בסופו של דבר, להיות רלוונטיות לגילוי סרטן ולטיפול בו.

מחקרם פורסם בימים אלה ב-Nature Communications, אחד משלושת כתבי העת החשובים ביותר למחקר רב-תחומי כמו זה, המשלב מתמטיקה, ביו-פיזיקה וביולוגיה ניסויית.

סיבי אקטין הם מהמרכיבים הבסיסיים של השלד הרך והדינמי של תאים והם בעלי תפקיד חשוב בעיצוב מחדש של מורפולוגיה תאית וניעות תאית. תופעה זו קשורה לפילמור של סיבי אקטין הגורמים לקפלים בממברנת התא (לכן, גלים באופן כללי) הנראים לעין על פני שטח התא ובתוכו. התנהגות זו ידועה גם כמקרופינוסיטוזיס (macropinocytosis), שבו התא מייצר בועיות של ממברנה, הנספגות לתוך התא בסופו של התהליך. על פי ההבנות החדשות, לגלים מעגליים כאלה יש מטרה כפולה: להכניס מולקולות גדולות (לדוגמה חומרי מזון) שהתא צריך אבל לא יכול להשיג דרך תעלות יוניות, ו”לאתחל” את צורת התא באמצעות הריסת מבנה שמתפתח בתשתית התא על ידי פילמור האקטין, כלומר מנגנון ריכוך יעיל של שלד התא. הגלים גם מרכזים לתוך הבועיות קולטנים מפני התא, וכך מאפשרים לגלות אותות כימיים רבים ולהגיב להם.

עד כה האמינו החוקרים שמנגנון שמאפיין את תנועת הגלים מזכירה פעימות במרחב ובזמן, בדומה לפולסים חשמליים במערכת העצבית והלב. עם זאת, ד”ר אריק יוכליס (אוניברסיטת בן-גוריון בנגב), פרופ’ ניר גוב (מכון וייצמן למדע) והפוסט-דוקטורנט שלהם ד”ר אריק ברניט (מגרמניה) גילו לאחר בדיקה מחודשת של הגלים האלה, שנצפו בניסויים, שהתיאור המתמטי המשוער של הפעימות אינו מתאים. במקום זאת, קפלי הממברנה האלה שייכים לקבוצה אחרת, ייחודית של התנהגויות כלליות ודינמיות: חזיתות-גל. חזית-גל למעשה מקשרת בין ריכוזים גבוהים ונמוכים של אקטין. החוקרים בנו מודל בעל השלכות כלליות, שלא רק משחזר את התנהגות הגלים, אלא גם חוזה מבחינה איכותית התנהגויות דינמיות חדשות, שבאופן מפתיע נמצאו גם בניסויים. לכן, הגישה שלהם פותחת אפשרויות חדשות ליישומים עתידיים רבים, כולל יישומים בחקר הסרטן.

מחקרים קודמים בחקר הסרטן רמזו ששיבוש בדינמיקת הגלים הרגילה יכולה לקדם פנוטיפים סרטניים, בדומה לדינמיקה שניצפתה במחקר הנוכחי. נוסף על כך, ההבנה של המקרופינוסיטוזיס על ידי גלים, מנגנון חשוב של ספיגת חומרי מזון בתאים גדלים ומיחזור קולטנים על פני התא, יכולה לסייע כתוצאה מכך בהבנת תאים סרטניים.

“כעת כשיש לנו הבנה טובה יותר של הגלים האלה, אם נוכל לשלוט בדינמיקה שלהם, באופן עקרוני נוכל לסייע במניעה או בגילוי של נתיבים אל עבר תאים סרטניים, תוך שימוש ופיתוח מנגונונים שעד כה לא בהכרח היו בחזית ” ,אומרים יוכליס וגוב.

דר’ אריק ברניט התארח במכון וייצמן לצורך המחקר המשותף. חוקר ומחבר נוסף של המאמר הוא פרופ’ האנס-גאנת’ר דובריינר שהיה המנחה של דר’ אריק ברניט לדוקטורט מאוניברסיטת ברמן שבגרמניה, שבמעבדתו התבצעו הניסויים.

המחקר נתמך על ידי קרן אדליס, משרד התשתיות הלאומיות, האנרגיה והמים של ישראל ושירות חילוף מדענים הגרמני.

המאמר נגיש לציבור הרחב בקישור הבא ואפשר לראות בו את האיורים והסרטים הרלוונטיים של המחקר: https://www.nature.com/articles/ncomms15863

קטגוריות: בריאות- כללי