הכל ארוז

תאי גזע הם ההבטחה הגדולה של רפואת העתיד, אך בנסיבות מסוימות עשויים תאים אלה עצמם להוביל למחלה. תאי הגזע הם תאים צעירים שלא עברו "התמחות", ושומרים על יכולת התחדשות מתמדת. אם הם אינם מתמיינים לסוגי תאים שונים, הם עלולים להתחלק ללא רסן, וכך לגרום לסרטן. למעשה, כבר לפני מספר עשרות שנים גילו מדעני מכון ויצמן כי קיים קשר בין סרטן לבין התמיינות פגומה של תאי גזע (שכונו אז "תאים עובריים"). כעת גילתה קבוצת מדענים בהנהגת מדעני המכון מנגנון מולקולרי חדש, העומד כנראה מאחורי קשר זה. מחקרם התפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Molecular Cell.

המדענים הצליחו לפענח את הפרטים המולקולריים של תהליך המתרחש ב"אריזת" הדי-אן-אי בזמן התמיינות תאי גזע עובריים. התברר, כי כדי שהתאים יוכלו להתמיין כראוי, מספר אבני בניין באריזת הדי-אן-אי שלהם צריכות להיות מסומנות על-ידי תג מולקולרי הקרוי יוביקוויטין. סימון זה נדרש כדי להפעיל קבוצה של גנים ארוכים במיוחד, אשר מאפשרים לתא להתמיין. המדענים זיהו שני מתגים המבקרים את התיוג: האנזים RNF20 מגביר את הסימון בתג, ואנזים אחר, USP44, מבצע פעולה הפוכה – הוא מפריע לסימון. בנוסף, מתברר שהתמיינות מתבצעת כשורה אך ורק כאשר שני האנזימים האלה מתפקדים כראוי. כאשר המדענים הפריעו לסימון באמצעות השתקת ה-RNF20, כלומר מתג ההפעלה, או גרמו שיבושים ב-USP44, כלומר במתג הכיבוי, עוכבה התמיינות תאי הגזע.

ממצאים אלה יכולים אולי להסביר את משמעותם של פגמים מולקולריים אשר זוהו במספר סוגי סרטן. כך, לדוגמה, קיימים גידולים ממאירים בשד ובערמונית בהם רמת ה-RNF20 נמוכה מהרגיל, וסוגי לויקמיה שבהם עודף של USP44. חוסר התמיינות של תאי גזע מאפיין לעיתים קרובות סרטן תוקפני במיוחד. בראש צוות המחקר עמד פרופ' משה אורן מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, יחד עם פרופ' איתן דומאני מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות וד"ר יעקוב חנא מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית. הצוות כלל את גלעד פוקס, ד"ר אפרת שמע, ריטה וסטרמן, ערן קוטלר, סילביה וילדר, ליאור גולומב, ד"ר אריאל פריבלודה וד"ר אסתר פלדמסר ממכון ויצמן, וכן את זוהר ולצ'ינסקי מהטכניון – מכון טכנולוגי לישראל, ד"ר פנג זאנג ופרופ' שאוצ'ון יו מאוניברסיטת מישיגן שבארה"ב, מחמוד חאג'-יחיא ופרופ' אשרף בריק מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ופרופ' דניאל אברדם מהטכניון ומאוניברסיטת ניס-סופיה אנטיפוליס שבצרפת.

מחקר זה שייך לכיוון חדש יחסית בחקר הסרטן. במקום שינויים גנטיים, הוא מתמקד בתהליכים הקרויים אפיגנטיים: תהליכים שאינם משנים את המידע הגנטי, אך משפיעים על הדרך בו הוא עובר עיבוד בתוך התא. הבנת השינויים האפיגנטיים המעורבים בסרטן תקדם את החיפוש אחר טיפולים מולקולריים יעילים נגד גידולים ממאירים.