פריצת דרך בחקר הסרטן: נמצא החלבון שאחראי על פירוק שניים מהמעכבים המרכזים של מוות תאי טבעי

 

proteinפריצת דרך בחקר מחלת הסרטן – במחקר חדש שנערך באוניברסיטה נמצא אחד המנגנונים הביולוגיים הקריטיים שגורמים למוות מתוכנן של תאים, מנגנון שנפגע ברוב סוגי הסרטן. מהמחקר, שפורסם בכתב העת היוקרתי Cell Reports, עולה כי החלבון ARTS גורם למוות תאי בכך שהוא מאפשר את פירוק החלבון BCL2 (B-Cell Lymphoma-2), שרמות גבוהות שלו הופכים את התאים ל"חסיני" מוות תאי ובכך הופכים לתאים סרטניים. "בעבר הראנו שהחלבון ARTS אחראי על פירוקו של החלבון XIAP, שאף הוא מעכב את תהליך המוות התאי. כעת הראנו ש-ARTS מפרק את שני החלבונים הללו, שהם מעכבי המוות התאי מהחשובים שישנם. המטרה היא לפתח תרופה שתדמה את הפעילות של ARTS ותכפה מוות סלקטיבי על התאים הסרטניים", אמרה פרופ' שרית לריש מהחוג לביולוגיה של האדם באוניברסיטה, שעמדה בראש המחקר.

אחד המנגנונים החשובים בתפקוד תקין של תא הוא דווקא המנגנון שגורם לו "להתאבד" באופן טבעי. מנגנון המוות של התא – אפופטוזיס – הוא חלק מתהליך נורמלי של התפתחות העובר המאפשר את עיצוב הצורה הסופית של העובר, תפקודו התקין  והצורה והגודל הסופיים של אברים. אפופטוזיס פועל כתהליך "בקרת איכות" על התאים, האחראי לכך שתאים שלא מתפקדים כשורה יושמדו. בנוסף, אפופטוזיס פועל כמערכת הגנה חשובה כנגד מחלות רבות: כאשר מתרחש שינוי גנטי היכול לגרום למחלה המסכנת את האורגניזם, כמו סרטן, כאשר התא נחשף לתנאים פיזיולוגיים קיצוניים או קרינה חריגה או אפילו כאשר התא הגיע לגיל שבו עליו למות, הוא מושמד. בחלק גדול מסוגי הסרטן, התאים הסרטניים מצליחים להתחמק מהפעלת מנגנון ההשמדה העצמי הזה וכך להמשיך ולהתרבות ללא בקרה.

בתא תקין, יש שיווי משקל בין רמתם של החלבונים הפרו-אפטוטיים (הדוחפים למוות תאי) לבין האנטי-אפטוטיים (המונעים מהתא למות), ורק כאשר מתקבל איתות לכך שהתא חייב "להתאבד", החלבונים הפרו-אפטוטים יגרמו לניטרול או פירוק של החלבונים המעכבים כדי לאפשר מוות תאי.

החלבונים XIAP (X-Linked Inhibitor of Apoptosis protein) ו- BCL2 הם שניים מחלבוני מעכבי המוות התאי החשובים שיש בתא, כשבמספר רב של סוגי סרטן "ההצלחה" של התא להתחמק ממנגנון המוות ולהפוך לסרטני מתבטאת ברמות גבוהות של שני חלבונים אלה. החלבון ARTS (Apoptosis-Related Protein in the TGF-beta Signaling pathway), שזוהה כבר לפני מספר שנים על ידי פרופ' לריש, הוא חלבון פרו-אפטוטי משמעותי, כשבמספר רב של סוגי סרטן נמצאו רמות נמוכות של ARTS או היעדרותו המוחלטת.

במחקרים קודמים מצאה פרופ' לריש כי בפעילות תקינה בתאים בריאים ARTS  קושר אליו את -XIAP ומאפשר את פירוקו. במחקר הנוכחי, שנערך על תאים סרטניים שונים בתרבית וכן על תאים שהופקו מעכברים שבהם הגן ל-ARTS חסר, מצאו החוקרות כי ARTS קושר אליו גם את ה- BCL2 וגורם לפירוקו ואף שירטטו את המסלול הספציפי שמתרחש בתהליך התקין של מוות טבעי: ברגע שיש איתות על כך שהתא צריך למות, ה-ARTS וה-BCL2, יוצאים מהמיטוכונדריה אל הציטוזול, שם נמצא ה-XIAP. ARTS קושר אליו בצד אחד את ה-XIAP ומתחיל לפרק אותו, ובצד השני את ה-BCL2. בכך שהוא מקרב אליו את שני החלבונים, הוא יוצר קרבה פיזית ביניהם שמאפשרת ל-XIAP לבצע את הפעולה הכימית של פירוק ה-BCL2. בכך הופך ARTS להיות החלבון היחיד הידוע עד כה שקושר במקביל ומפרק את שני המעכבים המרכזיים הללו ובכך גורם להפעלה של הקספזות (חלבונים שמוציאים לפועל את "פקודת החיסול" של התא) ומאתחל את תהליך המוות התאי.

לדבריה של פרופ' לריש, מספר מחקרים הראו כי ירידה מקבילה ברמות שני המעכבים מאפשרת הרג הרבה יותר משמעותי של תאים סרטניים בהשוואה להרג ע"י הורדה ברמות של מעכב אחד בלבד. יותר מכך, נמצא כי החלבון ARTS  חשוב במיוחד להרג תאי גזע (stem cells). תאים אלה עמידים במיוחד למוות תאי וההשערה היא שכאשר תאים אלה עוברים התמרה סרטנית הם הופכים לתאי גזע סרטניים (Cancer Stem Cells) והם האחראים העיקריים לחזרה של גידולים: גם כאשר רובו של הגידול חוסל, האחוזים הנותרים של התאים העמידים למוות כתוצאה מהטיפול הם ברוב המקרים תאי אב סרטניים העלולים לגרום לחזרתו של הגידול.  כיון ש-ARTS נמצא חשוב במיוחד להרג של תאי גזע, המחשבה היא שתרופות שמבוססות עליו יהיו יעילות לא רק להרג תאים סרטניים אלא גם להרג תאי אב סרטניים.

מספר חברות תרופות מפתחות כיום תרופות אשר מכוונות לעיכוב פעולתם של החלבונים XIAP ו-BCL2. חברת ARTSaVIT, אותה הקימה פרופ' לריש יחד עם חברת "כרמל" של אוניברסיטת חיפה, מציעה אספקטים חדשים וייחודים שעדיין לא קיימים בשוק. לפני מספר חודשים הודיעה ענקית הפארמה MERCK יחד עם חברות ההשקעה ארקין ופונטיפקס על השקעה של יותר מ-6 מיליון דולר בחברה. "המדע ותעשיית הפארמה מודעים היטב לחשיבות של BCL2 ו-XIAP כמטרות לפיתוח תרופות לסרטן. הייחוד של החלבון ARTS ושל מולקולות המחקות את פעילותו היא בפעילות הדו-ראשית לפירוק שני המעכבים החשובים הללו, וכן  ביכולתו לגרום לפירוק ספציפי של BCL2, כך שההבנה לגבי הפעילות שלו נותנת לנו אפשרות לפתח סוג חדש של תרופות רחבות טווח ומותאמות אישית שעדיין לא קיימות כיום", סיכמה החוקרת.

 

 

לוגו אוניברסיטת חיפה

אוניברסיטת חיפה
כתובת: שד' אבא חושי 199
הר הכרמל, חיפה

מיקוד: 3498838
טלפון: 04-8240111

איך להגיע לאוניברסיטה

אייקון קישור וויז

מפת הקמפוס
מפת האוניברסיטה

מפת האוניברסיטה להורדה (PDF)

אייקון פייסבוק 
אייקון טוויטר 
אייקון יו טיוב 
אייקון אינסטגרם 

 

 

 

תכני האתר מפורסמים בשפות עברית, אנגלית וערבית. במקרה של מחלוקת בין הגרסאות, הגרסה העברית תהיה הקובעת.

© 2017 כל הזכויות שמורות לאוניברסיטת חיפה | בוצע באגף מחשוב ומערכות מידע ובסיוע
winweb
קידום אתרים:
שמול

באתר זה נעשה שימוש בתמונות מתוך מאגר התמונות Thinkstockphotos

 

 

‏‏‎