באמצע שנת 2012, זכינו להיחשף לידיעה מרעישה לפיה חוקרים ישראלים הצליחו להגביר את הפעילות של אנזים הנקרא טלומראז ואת מידת הביטוי שלו בעכברים באמצעות חומר חדש שיצרו.
החומר החדשני נקרא AGS-499 ואת צוות החוקרים הובילה פרופסור פריאל אסתר מהמחלקה למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בן גוריון (על שם שרגא סגל) שעבדה על המחקר בשיתוף פרופסור סלוין שמעון וד"ר גזית אביב.
מה הוא הטלומראז ומה הוא תפקידו בגופנו?
על מנת להבין את גודל ההישג, שפורסם בכתב העת היוקרתי Embo Molecular Medicine, יש להסביר תחילה מה הוא תפקידו של הטלומראז בגופנו. ובכן, בקצה של כל אחד מהכרומוזומים בגופנו ניתן למצוא אזור הנקרא טלומר, שתפקידו למנוע מחומר גנטי בעל ערך להיעלם בתהליך החלוקה של הכרומוזומים. בעקבות החלוקה של הכרומוזום (בתהליך החלוקה של התא) הוא מתקצר ואילולא הטלומר ה"מקריב" את עצמו, מידע גנטי חשוב היה נעלם.
תפקידו של אנזים הטלומראז הוא למעשה להאריך את הטלומר מחדש על מנת שיוכל פעם אחר פעם, חלוקה אחרי חלוקה, למנוע אובדן של חומר גנטי חיוני. לאחר כל סיום של מחזור תא, הטלומראז נכנס לפעולה ותוך כדי שימוש בגדיל RNA משלו כתבנית, מאריך את הטלומרים שהתקצרו. האנזים התגלה לראשונה באורגניזם חד תאי הנקרא טטרהימנה בשנת 1984 והתגלית זיכתה את החוקרים (אליזבת בלקברן וקרול גריידר) בפרס נובל לרפואה או פיזיולוגיה בשנת 2009.
כיצד משפיע הטלומראז על ההזדקנות?
בשנת 2010 התרחשה פריצת דרך בהבנה שלנו את תפקידו של הטלומראז. בשנה זו קבוצת מדענים באוניברסיטת הרווארד בראשות פרופסור רונלד דה פיניו, הצליחה לגדל עכברים בעלי טלומרים קצרים בתנאי מעבדה. העכברים המהונדסים סבלו ממאפיינים שונים של זקנה בגיל צעיר מאוד וכאשר גרמו לעכברים האלו לייצר את האנזים בעודף, תסמיני הזקנה נעלמו. מדובר בתגלית בעלת חשיבות היסטורית שכן בין היתר הצליחו החוקרים לגרום לשיפור בפוריות של העכברים, להתחדשות של תאי עצב ואפילו להבראה של איברים שניזוקו בתהליך ההזדקנות כמו למשל המעיים, הכבד והטחול.
טלומראז והתקווה לחיי נצח
בהיעדר טלומראז, התא יכול להתחלק בין 50-70 פעמים בטרם לא יוכל להתחלק עוד. הטלומראז מאפשר לתא להתחלק פעמים רבות נוספות ולמעשה באופן תיאורטי כל עוד הטלומראז מצוי בתא, באפשרותו להתחלק אינסוף פעמים.
בתאי גזע עובריים ניתן למצוא ריכוז גבוה במיוחד של טלומראז, המאפשר להם להתחלק בתדירות גבוהה וליצור את הרקמות והאיברים השונים של העובר. במבוגרים לעומת זאת, הטלומראז נמצא בריכוז גבוה אך ורק בתאים המתחלקים בתדירות גבוהה באופן שגרתי כמו לדוגמה בתאי הזרע בגברים או בלימפוציטים.
ישנם בעלי חיים נדירים שלכאורה לא מזדקנים כשהמפורסם ביותר שבהם הוא הלובסטר. בנוסף ללובסטר ישנם גם מספר סוגים של צבים שלא חווים את תהליך ההזדקנות וכן תופעה זו מתרחשת ביסעורון האטלנטי ובמדוזה בת האלמוות. התופעה הנדירה הזו מיוחסת לכך שבכל אחד ואחד מהתאים של היצורים האלה ניתן למצוא ריכוז גבוה של טלומראז, המונע את הקיצור של הטלומרים בקצוות הכרומוזומים וכך מאפשר חלוקה של התאים ללא גבול.
אודות המחקר הישראלי
במחקר פורץ הדרך, הצליחו החוקרים להוכיח כי ניתן לעודד ביטוי ופעילות של טלומראז בחוט השדרה ובמוחות של עכברים על ידי חומר הנקרא AGS-499. הביטוי המוגבר של הטלומראז השפיע על מספר תהליכים כשבראש ובראשונה הוא עיכב את ההתפתחות של מחלת ALS בעכברים שהונדסו גנטית לחלות במחלה.
לאחר התפרצות המחלה במחלה בעכברים, הוא שיפר את השרידות של הנוירונים המוטוריים בחוט השדרה של העכברים ב-60% . החוקרים גילו כי רק השרידות של תאים שביטאו את הטלומראז השתפרה כשנחשפו לעקה חמצונית ומכך הסיקו כי הטלומראז הוא הגורם המתווך המושפע מהחומר החדש.
בעקבות הממצאים המרעישים, קרן אמריקאית פרטית החליטה להשקיע מיליון דולר לצורך פיתוח המחקר והרחבת היריעה בנוגע לממצאים.
האם אפשר להצעיר את המוח ולמנוע מחלות ניווניות? חוקרת במכון ויצמן בדקה ומצאה
פריצת דרך מחקרית: הצלחה בעיכוב האנזים הגורם למחלות ניווניות של המוח
