הלכה נגד הרוח: חוקרת מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב החליטה להוכיח משמעות ביולוגית לפפטידים

ואחרי עשור של מחקר גם מצאה דרך בה ניתן לעכב בעזרתם התפתחות של תאים סרטניים
פפטידים הם שרשראות קצרות של חומצת אמינו. בעבר, מחקרים הראו כי לחלקם תפקיד בהאטה ועצירה של המערכת המתרגמת חלבונים, אולם אלו לא הצליחו להוכיח שיש לפפטידים תפקיד ביולוגי משל עצמם.

פרופ' אטה ליבנה מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב אתגרה את התפיסה הזו לגבי הפפטידים ובמשך עשור היא חיפשה אחר תפקידם הנוסף. מתוך אמונה שהיא חייבת לגלות מה חשיבותם, גילתה שהפפטידים מעכבים שגשוג של תאים סרטניים. התגלית שלה פורסמה בכתב העת היוקרתי PNAS.

קבוצת המחקר של פרופ' אטה ליבנה, מהפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, החליטה לחקור את הנושא על אף היותו ארוך טווח, עם קושי רב לאתר פפטידים קטנים והאפשרות שתעלה חרס בממצאיה. אולם כיום, הנושא תופס תאוצה ומקבל עניין רב לאור האפשרות שבאמצעותו יתאפשר לאתר מקור חדש לתרופות ביולוגיות.

קבוצת המחקר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב היתה הראשונה לבודד ולהוכיח את תפקידו של פפטיד קצר כמעכב רשת חלבונים בעלי פעילות אנזימים האחראים על הוספה של זרחן לחלבונים ובכך משנים את פעילותם. הוספת זרחן למולקולות מעוררת תהליכים רבים בתאים, בין היתר העברת אותות ומסרים בתאים. מסלולי האותות אלה מבקרים תהליכים מרכזיים בתאים, כמו: התחלקות של תאים, מוות תאי ובמיוחד סרטן. בכך הצליחו החוקרים להצביע על קיומה של מערכת בקרה חדשה בתאים על ידי פפטידים טבעיים שמקורם באזור שאינו מקודד לחלבון העיקרי. באמצעות ניסויים שנערכו על עכברים ותאים אנושיים, הם הדגימו את פעולת הפפטיד כמעכב הישרדות של תאי סרטן, את התקדמות הגידול ואף התפשטות של גרורות.

היכולת הזו של הפפטיד לשמש כמעכב נובעת מהרצף שלו. בחינה שלו הראתה שהוא מכיל רצף של חומצות אמיניות כמעין 'טביעת אצבע' הנמצאת בכל האנזימים מסוג פרוטאין קינז סי. באופן מפתיע, 'טביעת האצבע' הזו נמצאה על הפפטיד הקצר, מה שהצביע על כך שהוא יכול לשמש כמעכב ספציפי של פעילות הזרחון ברשת החלבונים.

חלבונים (ובמיוחד חלבון פרוטאין קינזות) מעבירים מידע בתוך התאים המכתיבים את גורל התא (בתאי הגוף באדם קיימים יותר מ-500 חלבוני קינזות). מכאן, שחומר המעכב את פעילות החלבונים הללו, חוסם גם את שרשרת ההוראות המועברת בתא על ידם. בצורה זו, אם החלבון מאותת לתא סרטני להתחלק ולהתרבות, אזי עיכוב החלבון יאפשר האטה של התפשטות התאים הסרטניים.

החוקרים הצליחו להראות שהפפטיד הקצר יכול לעכב התפתחות של סרטן שד בעכברים, כמו גם את ההתפתחות של גרורות סרטניות בריאות של העכברים. בנוסף, הצביעו על כך שטיפול בתאי סרטן שד על ידי הפפטיד יכול לגרום למוות שלהם. נראה שהפפטיד פועל בשילוב עם כימותרפיה כדי לזרז תמותה של תאים, מאחר והראו שאינו מאפשר למערכת תיקון נזקים ב-DNA לפעול כשורה.

" חלק מהתרופות הביולוגיות המקובלות היום בטיפול בסרטן מבוססות על עיכוב הפעילות של מולקולות פרוטאין קינזות", הסבירה פרופ' ליבנה. "הדגמה ברורה של תפקיד הפפטיד שמצאנו היא רק קצה הקרחון. עכשיו, כשאנחנו יודעים שלפחות לחלק מהפפטידים האלה יש תפקיד ביולוגי, אנחנו יכולים להתחיל לגלות את תפקידם של רבים נוספים."

צרוף מקרים מעניין בהקשר זה- כאשר הגן ממנו נוצר הפפטיד הזה רוכז למשפחה לצורך סיווג, ניתנה לו האות היוונית Eta - שבמקרה זהו שמה הפרטי של פרופ' ליבנה.

פרופ' אטה ליבנה חברה במחלקה לאימונולוגיה, מיקרוביולוגיה וגנטיקה שרגא סגל בפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. המחקר נערך בשיתוף פרופ' אסתי יגר-לוטם מהמחלקה לביוכימיה ופרמקולוגיה קלינית ופרופ' משה אלקבץ בפקולטה למדעי הבריאות, סטודנטים וחוקרים נוספים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומהפקולטה למדעי הטבע: דיוויה רם ג'יאראם, סיגל פרוסט, חנן ארגוב, ויג'יאסטלטאר בלסמה ליג'ו, ניקיל פונוור אנטו, אמיטה מוראלדארן, אסף בן ארי, רוז סיני, אילן סמולי, עפרה נובופלנסקי, נח איסקוב, ד"ר דברה טויבר וחן קיסר.

מחקר זה (מס' 2368/19) נתמך על-ידי הקרן הלאומית למדע