שיתוף פעולה בין מדענים מרוסיה, ישראל, ומדינות נוספות, מציע כיוון מחקר חדש שעשוי להוביל – בעתיד – לפיתוח טיפול בהפרעות שינה, מצבי רוח ומחלות ניוון עצבי תלויות גיל.
בתהליכי הזדקנות ובמחלות נוירולוגיות, מופר האיזון בין תוצרי הפירוק של המולקולה טריפטופן, במוח. זה נשמע אולי טריוויאלי, אבל אם זוכרים שתוצרי הפירוק האלה מאפשרים חיבור של מולקולות אנרגיה ומוליכים עצביים מרכזיים כמו סרוטונין ומלטונין, מתחילה התמונה להתבהר.
שיבוש בוויסות של פירוק הטריפטופן נצפה במוחות מזדקנים והוא בולט אף יותר בהפרעות ניווניות ופסיכיאטריות, דבר הגורם להשפעות מזיקות על מצב הרוח, יכולות הלמידה ודפוסי השינה. למרות ההשפעות החמורות והמבוססות הללו, המנגנונים המולקולריים העומדים מאחורי השינוי בשימוש בטריפטופן לא היו ידועים עד כה.
המדעניות פרופ' דברה טויבר וד"ר שי קלוסקי-קופץ' מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, זיהתה באחרונה, תוך שיתוף פעולה בינלאומי נרחב, מנגנון העומד מאחורי הפרת האיזון הזה. ה"אשם" שנמצא הוא המחסור בחלבון המקושר לאריכות ימים , הקרוי סירטואין. המדעניות השתמשו במודלים של קווי תאים ממקור אנושי, וכן בעכברים ובזבובי פירות. בדרך זו הן הראו שהחלבון SIRT6 מבקר באופן פעיל ביטוי של גנים בתהליכי חילוף החומרים של טריפטופן, והוא, למעשה, משמש שומר הסף השומר על המאזן בניצול טריפטופן במסלולי הפירוק השונים: מסלול לייצור אנרגיה, לעומת המסלול לסינתזה של סטרוטונין עםמלטונין.
ידוע שבתהליכי הזדקנות חלה ירידה בפעילות החלבון סירטואין 6, דבר שמתבטא, בין היתר, בתיעדוף של ניתוב טריפטופן לניצול במסלול ייצור אנרגיה, אשר תוצרי הלוואי שלו נמצאו רעילים למערכת העצבים. ואם לא די בכך, התהליך הזה מתבצע (כמו בתיעדוף תקציבי של פעילות אחת על חשבון פעילות אחרת), על חשבון ייצורם של מוליכים עצביים המגנים על המוח, דוגמת סרוטונין ומלטונין.
———
הממצאים הללו משנים את האופן שבו אנו מבינים את הקשר בין הזדקנות לתפקוד המוח. לא מדובר רק בבלאי טבעי, אלא בתקלה מטבולית ספציפית שניתנת לתיקון. זה פותח דלת לפיתוח תרופות שיגנו על המוח
———
המדעניות הוכיחו שנזק זה אינו בלתי הפיך. במודל שהתבסס על זבובים חסרי סירטואין 6, הם הצליחו לעכב את האנזים TDO2 ובכך מנעו באופן משמעותי הן התדרדרות נוירו-מוטורית והן היווצרות של בועיות ברקמת המוח, מה שמצביע על חלון הזדמנויות טיפולי משמעותי.
זבוב פירות
"המחקר שלנו ממצב את האנזים SIRT6 כמטרה תרופתית קריטית וראשונית למאבק במחלות ניווניות של המוח", הסבירה פרופ' טויבר. "הממצאים הללו משנים את האופן שבו אנו מבינים את הקשר בין הזדקנות לתפקוד המוח. לא מדובר רק בבלאי טבעי, אלא בתקלה מטבולית ספציפית שניתנת לתיקון. זה פותח דלת לפיתוח תרופות שיחסמו את האנזים TDO2 ויגנו על המוח, או התערבויות תזונתיות שיאזנו מחדש את המסלולים הללו".
שיתוף פעולה בינלאומי נרחב:
המחקר נתמך (במימון ו/או בסיוע מדעי-טכנולוגי), על ידי קשת רחבה של גורמים מדעיים מרחבי העולם, דבר שממחיש את חשיבותו של שיתוף פעולה בין מדענים ממדינות שונות:
מועצת המחקר האירופית (ERC) במסגרת תוכנית המחקר והחדשנות Horizon 2020 של האיחוד האירופי.
קרן דוד ואינז מאיירס.
משרד המדע והטכנולוגיה הישראלי.
מלגות ההיי-טק, הביו-טק והנגב של בית הספר למחקר מתקדם בקרייטמן של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
הקרן הלאומית הישראלית למדע.
קרן המדע הרוסית.
מכון סקולקובו למדע וטכנולוגיה, מוסקבה, רוסיה
ממרכז VIB-KU Leuven לביולוגיה של הסרטן, לוון, בלגיה.
אוניברסיטת דרום בוהמיה, הרפובליקה הצ'כית.
הערה לסדר:
המחקר המתואר בוצע על תאי אדם בתרבית, וכן על עכברים וזבובים. כדי שהממצאים יגיעו אל סף יישום רפואי בבני-אדם, יהיה על החוקרים להתקדם לסדרה של ניסויים קליניים בבני אדם, שהאחרון והמכריע בהם ("שלב 3"), אמור להתבצע בבתי חולים במספר מדינות, על אלפי בני אדם, בניהול רופאים בלתי תלויים, ותוך השוואה "עיוורת" לקבוצת מחקר נפרדת (תרופת פלסיבו"). זה יוכל להתבצע רק בעוד מספר שנים, ותוך שיתוף של חברת תרופות בינלאומית כלשהי, שגם תממן את המחקר הקליני הזה, בהיקף של עשרות מיליוני דולרים. במילים אחרות, היישום עשוי להיות אפשרי, והתקווה בהחלט במקומה – אבל כל אלה ייבדקו בהמשך, בעוד מספר שנים לפחות.
