מנסים להיאבק במחלות ניווניות של המוח

מטבוליטים וחלבונים אשר יוצרים משקע פתולוגי משולב, עשויים להיות הבסיס של מחלות ניווניות כגון פרקינסון ואלצהיימר

מחלות ניווניות של המוח שמתפתחות עם הגיל מתאפיינות בהתנוונות של תאי עצב ובמותם. כיום, כמעט כל המחלות הללו חשוכות מרפא, והטיפול בהן בעיקר מאט את התקדמותן או מפחית את התסמינים שנגרמים מהן. הידועות שבמחלות אלו הן אלצהיימר, שבה תפקוד קליפת המוח נפגע וחלה הידרדרות קוגניטיבית ומנטלית; ופרקינסון – אחת מהפרעות התנועה הנפוצות ביותר. הסיבה המרכזית הידועה שמובילה למחלות אלו היא הצטברות רעילה של חלבונים – בטא עמילואיד באלצהיימר ואלפא-סינוקלאין בפרקינסון; הם שוקעים בין תאי העצב במוח והורסים אותם. הופעת המחלות הללו בגיל מבוגר עשויה להעיד על כך שתאי הגוף המזדקנים לא מצליחים לדכא את הצטברות החלבונים הפתולוגית, למשל באמצעות זיהויים ופירוקם.

המעבדה לחקר הרכבה עצמית מולקולרית, ביולוגית ומושרית ביולוגיה באוניברסיטת תל אביב – בראשותו של פרופ’ אהוד גזית – מנסה לפענח כיצד הרכבה עצמית שגויה של מולקולות מובילה לתהליכים פתולוגיים שגורמים למחלות ניווניות נוספות ולפתח חומרים תרופתיים נגדם. כך למשל, באחד ממחקריו הקודמים גילה צוות המעבדה גורם חדש שעלול להוביל להתפתחות מחלה: הצטברות מטבוליטים (המולקולות הבסיסיות שמשתתפות בחילוף החומרים התאי).

המדענים גילו שחומרים אלה עלולים לעבור הרכבה עצמית וליצור בדרך זו מבנים עמילואידיים רעילים (תופעה שמתחוללת אצל חולים עם פגם גנטי). מבנים אלה שוקעים בין התאים, ובהם תאי העצב במוח, והללו אינם מסוגלים לפרקם ובסופו של דבר נהרסים. נהוג לחשוב שמבנים עמילואידיים הם משקעים שמורכבים רק מחלבונים עם מבנה פגוע (למשל, כאלה שאינם מקופלים נכון), אך צוות המעבדה גילה שמשקעים אלה יכולים להיות מורכבים גם מגורמים אחרים (כגון חומצות אמינו בודדות).

זה עשרות שנים ידוע שקיים מתאם בין ריכוז גבוה של מטבוליטים מסוימים בדם לבין מחלות ניווניות כגון אלצהיימר ופרקינסון. אבל עד עתה לא היה ברור מהו הקשר בין המטבוליטים הללו לחלבונים שידועים כתורמים למחלות הניווניות.

במחקר האחרון פיצח צוות המעבדה של פרופ’ גזית את התעלומה. הוא חקר את האינטראקציה בין מטבוליטים לבין חלבונים שנצפים בריכוז גבוה בדמם ובתאיהם של חולי אלצהיימר ופרקינסון. המטבוליטים הם חומצה קווינולינית (Quinolinic Acid) וחומצת האמינו הומוציסטאין, והחלבונים הם בטא עמילואיד שכאמור קשור לאלצהיימר ואלפא-סינוקלאין שכאמור קשור לפרקינסון. החוקרים השתמשו בשיטות פיזיקליות כגון מיקרוסקופיה אלקטרונית וקריסטלוגרפיה; ראשית הם בחנו תמיסה של המטבוליטים – כך גילו איך הם בנויים וכי בהצטברותם הם יוצרים מבנה הדומה לגרעין. לאחר מכן הם הוסיפו לתמיסה את החלבונים שקשורים למחלות הניווניות, וראו שהם מתיישבים על המבנה שיוצרים המטבוליטים ובעידודם אף יוצרים מבנה מיוחד משלהם וכך מצטברים. כלומר, המטבוליטים והחלבונים יצרו משקע פתולוגי משולב שייתכן שהוא זה שעומד בבסיס אלצהיימר ופרקינסון.

בשלב הבא מתכננים החוקרים לפתח מעכבים נגד אותם מבנים שמייצרים המטבוליטים והחלבונים. זאת כדי לנסות למנוע את התפתחות מחלות המוח הניווניות או את הידרדרותן. אומר פרופ’ גזית: “ייתכן שתרופות רבות נכשלות במניעת המחלות הניווניות הללו או הידרדרותן מכיוון שהן פועלות רק נגד הצטברות החלבונים ולא נגד שורש הבעיה, שהוא הצטברות המטבוליטים”.

החיים עצמם:

פרופ’ אהוד גזית הוא ביופיזיקאי, ביוכימאי וננוטכנולוג. הוא חובב מושבע של מדע בדיוני ומאמין גדול בפעילות גופנית (“אני מקפיד לבצעה 365 ימים בשנה. תרופות זה לא הכל”). הוא נשוי ואב לשלושה ילדים – בני 25, 20 ו-17. בנו הבכור לומד מדעי הרוח – וכך, לדבריו, “מגשים אהבה גדולה שאני לא מימשתי”.

לחלח