התחדשות המעי אחרי סרטן ומחלות זיהומיות

נועה-פריסלץ
נועה-פריסלץ
נועה פריסלץ צילומים: יח"צ

תלמידת כיתה י"א מחיפה, נועה פריסלץ, שהצטרפה למעבדה של פרופ' ירון פוקס בטכניון, אחראית למחקר שזכה בתחרות המדענים הצעירים 2020

בתחילת החודש הוכרזו הזוכים ב"תחרות מדענים ומפתחים צעירים בישראל 2020" לעבודות גמר. התחרות נערכת על ידי מוזאון המדע. אחת מבין שני הזוכים במקום הראשון, היא נועה פריסלץ, תלמידת מרכז חינוך ליאו באק, חיפה ותוכנית ׳אלפא׳, על עבודתה בנושא השפעת החלבון הפרו-אפופטוטי ARTS על מוות תאי של תאי גזע במעי לאחר הקרנות. המחקר יוכל לתרום לפיתוח תרופה להתחדשות המעי לאחר מחלת סרטן ומחלות זיהומיות אחרות.

אפופטוזיס הוא אחד מסוגי מוות תאי מתוכנן (PCD) המתרחש בתא. מדובר במנגנון השמדה עצמית שאותו התא מבצע באמצעות הפעלת פקטורים רבים ותוך בקרה מוקפדת. התהליך הוא חלק ממנגנון הישרדותי, שנועד לחסל תאים חולים, תאים מסוכנים, או התרבות בלתי מבוקרת שלהם שיכולה להביא לגידול סרטני. נמצא כי החלבון ARTS, המתבטא רק בתאי גזע, שהם תאים בעלי פוטנציאל התמיינות בלתי מוגבל, אשר נחשבו עד לא מזמן כעמידים מפני תהליכי מוות תאי, מעודד אפופטוזיס בתאים אלו. במרוצת השנים נערכו מספר רב של מחקרים בנושא ההתחדשות העצמית של תאי הגזע והתמיינותם, אך המנגנון האפופטוטי כמעט שלא נחקר בתאים אלו. מכיוון שתאי הגזע מתקיימים במשך כל חייו של האורגניזם, הם צריכים להיות עמידים מאוד כדי לשרוד גם בתנאי לחץ ומצוקה. מצד שני, חייב להיות גם להם מנגנון השמדה כלשהו, למשל למקרה שבמהלך החלוקות הרבות, מתפתחות אצלם מוטציות לא רצויות.

"במחקר זה בדקנו כיצד היעדר החלבון ARTS ישפיע על מוות תאי של תאי גזע במעי, שלאחר הקרנות", מסבירה פריסלץ בת ה-17, תלמידת כיתה י"א, שאת המחקר שלה ליוותה הדוקטורנטית אל קורן. "מטרת ההקרנות היא להוביל את התא לאפופטוזיס. מצאנו כי החלבון הזה הוא המפתח להתאבדות תאי הגזע, וללא החלבון הם כמעט ולא מתאבדים. רצינו לבדוק איך מוות תאי, של תאי גזע, משפיע על התחדשות הרקמה, ואם אפשר לעשות מוניפולציה על תאי הגזע כאסטרטגיה טיפולית. עשינו הקרנות לעכברים באופן מכוון, כדי לאלץ את התאים לעבור תהליך של התאבדות התא, כמו לאחר טיפולים כימותרפיים, כאשר באמצעים שיש במעבדה יכולנו לעקוב גם אחרי תאי הבת, שהם תאיי ההתמיינות של תאיי הגזע. התוצאות הראו כי לאחר הקרנות בעכברים חסרי ARTS, מספר תאי הגזע והתאים התומכים בהם עלה משמעותית כמו כן, המעי שלהם היה מפותח ובריא יותר. חוסר בחלבון ARTS הראה כי יש התחדשות טובה יותר, שמתבטאת בתאי בת רבים יותר, והתמיינות מוגברת של תאי הגזע. כמו כן, נצפתה תופעה חדשה שלא הייתה מוכרת – היווצרות אוכלוסיות נוספות של תאי גזע במקומות שאינם אופייניים להימצאותם של תאי גזע במעי".

לאן יובילו מסקנות המחקר?

"תוצאות המחקר תורמות להבנה טובה יותר של מוות תאי של תאי גזע במעי, ושל תפקיד החלבון ARTS, ויהוו בסיס לפיתוח תרופה שתעכב את החלבון ARTS באדם. תרופה כזו תוביל להחלמה ולהתחדשות המעי בעקבות מצבים פתולוגים כגון מחלות מעי דלקתיות (IBD) ומחלת הסרטן".

נועה פריסלץ היא בת לאם רופאה ולאב עו"ד ולה אחות קטנה ממנה. חוץ מהעיסוק בתחום המדעי היא עוסקת גם באתלטיקה, מתעניינת בפוליטיקה ואוהבת לכתוב. את עבודת המחקר עשתה פריסלץ כעבודת גמר בביולוגיה, כאשר החלק המחקרי ערך כחודש וחצי, ויתר הזמן הוקדש ללמידת החומר המקדים למחקר. פריסלץ: "אלפא זו תוכנית שמחברת בין בני נוער לחוקרים במגוון מוסדות אקדמאיים. הצטרפתי לתוכנית בסוף כיתה ט'. עד המחקר הפרקטי היתי צריכה לקרא הרבה מאוד מאמרים וסקירת ספרות כדי להבין עם מה צריך להתמודד והנושא הלך והתרחב".

איך הגעת לנושא הזה של מוות תאי גזע?

"הצטרפתי למעבדה של פרופ' ירון פוקס בטכניון, העוסקת בביולוגיה של תאי הגזע ברפואה רגנרטיבית, והוא חוקר את התאבדות תאי הגזע. משם זה הגיע".

אלינור קורן, דוקטורנטית שליוותה את פרסליץ במחקר: "הצעדים העיקריים הבאים לתרגום תוצאות הניסוי ליצירת תרופה, יהיו זיהוי וניתוח תרופות המשפיעות באופן ספציפי על ARTS. אנו עובדים כרגע על הפרויקט המרגש הזה, אך כמובן שתהליך זיהוי ובדיקת תרופות בעכברים, עד לנקודה שבה הוא משמש ומאושר בניסויים בבני אדם, יכול לארוך מספר שנים. אולי בשלב זה, נועה כבר תצטרף אלינו למעבדה. היא תהיה נכס נהדר ואני מצפה לראות תגליות מדעיות מרגשות ונועזות משלה".

אלינור קורן

קורן, (26), ילידת אוסטרליה, בת להורים ישראלים, עלתה לישראל בשנת 2015 והצטרפה למעבדה לביולוגיה של תאי גזע ורפואה רגנרטיבית בטכניון הראשות פרופסור ירון פוקס. המחקר שלה המתמקד בסוג ייחודי של התאבדות תאית וזכה לפרסום במגזין היוקרתי Nature Communications.

כיצד התגלית של נועה תשפיע על טיפול במחלות?

קורן: "ARTS הוא חלבון שיש לו תפקיד משמעותי בוויסות מותם של תאי הגזע שלנו, שהם תאים חשובים להתחדשות לאורך החיים, כמו גם לריפוי פצעים. אני מאמינה שמיקוד בחלבון ARTS הוא נתיב מסקרן במחקר הביו-רפואי. התוצאות מהעבודה שלנו, כולל התוצאות של נועה, יכולות להיות בעלות השפעה קלינית ישירה גם על מחלות מעי דלקתיות שטופלו (IBD) ובמניעת פגיעה קטלנית עקיפה במעי הנגרמת כתוצאה מכימותרפיות אגרסיביות והקרנות".