חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
מוזיאון הטבע
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה וטבע
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס
חוקרים.ות את החדשות

מחקר

28.01.2021
נקודת התורפה של התאים הסרטניים

מחקר חדש עשוי להוביל לפיתוח תרופות שינצלו נקודת תורפה ייחודית בתאי הסרטן

  • רפואה ומדעי החיים

מה מייחד תאים סרטניים ביחס לתאים רגילים בגופנו? והאם ניתן לנצל את הייחודיות הזו כדי לפגוע בהם ולשתק את פעולתם? השאלה הבסיסית הזו מטרידה חוקרי סרטן מאמצע המאה ה-19 ועד ימינו, והחיפוש אחרי מאפיינים ייחודיים של תאים סרטניים הוא אבן בניין של מחקר הסרטן המודרני. מחקר חדש בהובלת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מראה לראשונה כיצד מספר לא תקין של כרומוזומים (אנאפלואידיה) – תכונה ייחודית של תאי סרטן שהייתה מוכרת לחוקרים עשרות שנים – יכול להפוך לנקודת תורפה של תאים אלו. המחקר עשוי להוביל בעתיד לפיתוח תרופות שינצלו את נקודת התורפה הזו לצורך פגיעה ממוקדת בתאי סרטן.

 

המחקר, שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Nature, נערך במעבדתו של ד"ר אורי בן-דוד מהפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר, בשיתוף פעולה עם מעבדות מחמש מדינות שונות: ד"ר זוזנה סטורכובה (האוניברסיטה הטכנית של קייזרסלאוטרן, גרמניה), ד"ר ג'ייסון סטמפף (אוניברסיטת וורמונט, ארה"ב), ד"ר סטפנו סנטגווידה (אוניברסיטת מילאנו, איטליה), וד"ר טוד גולוב (מכון ברוד של MIT והרווארד, ארה"ב).

 

בעקבות תעלומה בת 140 שנה

אנאפלואידיה היא סימן היכר של מחלת הסרטן. בעוד בתאים נורמליים של בני אדם ישנם שני סטים של 23 כרומוזומים, אחד מהאב ואחד מהאם, בתאים אנאפלואידיים יש מספר שונה של כרומוזומים. כאשר אנאפלואידיה נוצרת בתאים סרטניים, לא רק שהתאים יכולים "לסבול" אותה, אלא שהיא יכולה אפילו לקדם את התהליך הסרטני. הקשר בין אנאפלואידיה לסרטן התגלה לפני קרוב ל-140 שנה, הרבה לפני ההבנה שמחלת הסרטן היא מחלה גנטית (ואף לפני גילוי הדנ"א כחומר התורשתי).

 

לדבריו של ד"ר בן-דוד, אנאפלואידיה היא למעשה השינוי הגנטי השכיח ביותר בסרטן. כ-90% מהגידולים המוצקים, כדוגמת סרטן השד וסרטן המעי הגס, ו-75% מסרטני הדם, הם אנאפלואידיים. עם זאת, אנחנו מבינים באופן מוגבל בלבד את האופן שבו התופעה תורמת להתפתחות ולהתפשטות הסרטן.

 

במסגרת המחקר, החוקרים יישמו שיטות ביואינפורמטיות (חישוביות) מתקדמות על-מנת לאתר אנאפלואידיה בקרב כאלף תרביות תאים סרטניים. לאחר מכן השוו החוקרים את הרגישויות הגנטיות של תאים בעלי רמה גבוהה של אנאפלואידיה לאלו של תאים בעלי רמה נמוכה, וכן את הרגישות שלהם לתרופות ולחומרים כימיים שונים. החוקרים מצאו כי תאי סרטן אנאפלואיידים מפגינים רגישות מוגברת לפגיעה במנגנון הבקרה על הפרדת הכרומוזומים במהלך חלוקת התא (mitotic checkpoint).

 

בנוסף, החוקרים גילו את הבסיס המולקולרי לרגישות המוגברת של תאי הסרטן האנאפלואידיים. באמצעות שיטות גנומיות ומיקרוסקופיות, עקבו החוקרים אחר הפרדת הכרומוזומים בתאים שטופלו בחומר שידוע כמעכב של מנגנון הבקרה על הפרדת הכרומוזומים. החוקרים מצאו כי כאשר מעכבים את המנגנון בתאים בעלי הרכב כרומוזומלי תקין, חלוקת התא נעצרת. כתוצאה מכך, התאים מצליחים לבצע הפרדה תקינה של הכרומוזומים, ונוצרות בעיות כרומוזומליות מעטות יחסית. לעומת זאת, כאשר מעכבים את המנגנון בתאים אנאפלואידיים, חלוקת התא ממשיכה, אך מלווה בהיווצרות שינויים כרומוזומליים רבים, שפוגעים ביכולת התאים להתחלק ואף מביאים למותם.

 

טיפולים מותאמים אישית

למחקר השלכות חשובות על תהליך הטיפול ברפואת סרטן מותאמת אישית. תרופות המעכבות את מנגנון הפרדת הכרומוזומים נמצאות כיום בניסויים קליניים, אך לא ידוע אילו חולים יגיבו לתרופות ואילו לא. בעזרת המחקר ניתן יהיה להשתמש באנאפלואידיה כסמן ביולוגי שעל-בסיסו ניתן יהיה לאתר את החולים שיגיבו לתרופות האלה טוב יותר. כלומר, לבצע התאמה של תרופות כימותרפיות קיימות לגידולים עם מאפיינים גנטיים ספציפיים.

 

פרט לכך, החוקרים מציעים למקד פיתוח של תרופות חדשות ברכיבים ספציפיים של מנגנון הבקרה על הפרדת הכרומוזומים, אשר זוהו כקריטיים במיוחד לתאים הסרטניים האנאפלואידיים. מנגנון הבקרה על הפרדת הכרומוזומים מורכב ממספר חלבונים. המחקר מראה כי הרגישות של תאים אנאפלואידיים לפגיעה בחלבונים השונים אינה זהה, וישנם חלבונים מסוימים אשר הפגיעה בהם חמורה יותר. לפיכך, המחקר מספק מוטיבציה לפתח מעכבים ספציפיים של חלבונים נוספים במנגנון הבקרה.

 

"יש להדגיש כי המחקר נעשה בתאים בתרבית ולא על חולי סרטן, ועל-מנת לתרגם אותו לטיפול בחולי סרטן, יש לבצע עוד מחקרי המשך רבים. עם זאת, כבר בשלב זה ברור כי למחקר עשויות להיות מספר השלכות רפואיות," מסכם ד"ר בן-דוד.

 

מחקר

21.01.2021
כוחם של מדבריות

מחקר חדש מציג תחזית קודרת באשר לשינויי האקלים במזרח התיכון שמאיימים על יציבותו ושלמותו

  • חברה
  • סביבה וטבע

מחקר חדש של פרופ' דן רבינוביץ מהחוג לסוציולוגיה ואנתרופולוגיה של אוניברסיטת תל אביב קובע כי אזור המזרח התיכון צפוי לעבור שינויי אקלים קיצוניים במיוחד, שעשויים לגרום למלחמות אזרחים (ובין מדינות) הרסניות שיאיימו על שלמותו של האזור כולו.

 

המחקר עוסק במזרח התיכון בהגדרתו הרחבה ביותר – 24 מדינות השוכנות בין אירן במזרח, מרוקו במערב, תורכיה בצפון ותימן בדרום. בין היתר הוא דן בהשפעת ההתחממות הגלובלית על החקלאות המספקת את מזוננו, וצופה באילו אזורים יעלו הטמפרטורות במידה כזאת שלא ניתן יהיה לחיות בהם, היכן יתמעטו הגשמים עד כדי מצוקת מים חריפה, וכיצד ישפיעו כל אלה אל תהליכים חברתיים, פוליטיים וכלכליים באזורנו."

 

בספרו 'כוחם של מדבריות' (The Power of Deserts), שיצא לאור בהוצאה היוקרתית של אוניברסיטת סטנפורד, דן פרופ' רבינוביץ בסוגיית אי-השוויון האקלימי במזרח התיכון, שלדבריו, צפוי להיות דרמטי במיוחד בשל שינויי האקלים הקיצוניים, ורווי בעימותים בין מדינות ואוכלוסיות שונות. "העובדה היא שהמדינות המתקדמות ועתירות הטכנולוגיה (לדוגמה ישראל וסעודיה) מייצרות את מרבית גזי החממה הגורמים לשינויי האקלים, אך בסופו של דבר יהיו להן האמצעים להגיב ולהגן על תושביהם מפני ההשלכות; בעוד שדווקא שכנותיהן העניות והנחשלות (כמו ירדן ותימן), שתורמות מעט מאוד למשבר האקלים, יהיו הסובלות העיקריות ממנו - אף על פי שתנאי האקלים במדינות הצמודות זו לזו יהיו דומים. פערים אלו עשויים ליצור מתיחות עזה בין המדינות השונות, שעשויה להגיע עד כדי מלחמות קשות.

 

בנוסף, פרופ' רבינוביץ סבור ששינויי האקלים צפויים לגרור הגירת אוכלוסיות מאזורים שונים: "התמוטטות של אזורים חקלאיים תגרום להגירת מיליוני פליטים למקומות שלא יוכלו לקלוט אותם, תרחיש שעלול להוביל למתחים בין קבוצות, לאי-יציבות פוליטית ואף למלחמות אזרחים." כדוגמה הוא מביא אירועים מן העבר, שהתרחשו בסוריה, בסודן ובדארפור, ואומר כי שינויי האקלים העתידיים עלולים להניע התרחשויות דומות בקנה מידה נרחב הרבה יותר. "במזרח התיכון יש הרבה מדינות עניות שכלכלתן תלויה בחקלאות, עם שסעים אתניים משמעותיים, המועדות לתהליכים הרסניים מסוג זה," הוא מתריע.

 

מתור הזהב השחור לעידן האנרגיה הסולרית

חלקו האחרון של הספר מוקדש באופן ספציפי לשש מדינות הנפט של המפרץ הפרסי: סעודיה, כוויית, בחריין, איחוד האמירויות, עומאן וקטאר. לדברי פרופ' רבינוביץ, "בעידן הנפט של 70 השנים האחרונות צברו מדינות אלה עושר אגדי, אך סופו של 'תור הזהב השחור' כבר מסתמן באופק. מחירי הנפט יורדים בהתמדה, בין היתר מפני שהעלות של ייצור חשמל מאנרגיה חלופית, ובעיקר מאנרגיה סולרית, צנחה בעשור האחרון ב-90%, והשימוש בה הפך לתחרותי מבחינה כלכלית. לכך יצטרפו בקרוב גם המכוניות החשמליות שאינן זקוקות לדלקים פוסיליים. בנוסף, מדינות אלה שוכנות באחד המקומות החמים בעולם, עם קצב התחממות גבוה במיוחד כתוצאה משינויי האקלים. למעשה, החל מאמצע או סוף המאה ה-21 יהיה קשה מאוד לקיים חיים במקומות כמו דובאי, אבו-דאבי ושכנותיהן, והדבר עשוי לערער עוד יותר את יציבות האזור כולו. מחקרים מראים כי אל מול כל האתגרים האלה אין למדינות הנפט של המפרץ הפרסי מענה אפקטיבי, נכון להיום."

 

לסיכום, פרופ' רבינוביץ סבור שכדי לצלוח את המעבר לעידן החדש, חייבות מדינות הנפט לבצע שינוי תפיסתי עמוק, להשתמש בעושר הרב שצברו ולהשקיעו בטכנולוגיות של אנרגיה סולרית – הן במדבריות הסמוכים לבית והן ברחבי העולם. "מכיוון שאין עדיין טכנולוגיה יעילה לצבירת אנרגיית השמש ולשינועה הרחק ממקום ייצורה, מומלץ להשקיע בעיקר בפרויקטים סולריים בצפון אפריקה ובדרום אמריקה - מקומות עתירי שמש שהם קרובים יחסית ליבשות עתירות אוכלוסין וביקוש לחשמל (אירופה וצפון אמריקה בהתאמה)", מדגיש פרופ' רבינוביץ. "במילים אחרות, במקום להתנגד ולהציב מכשולים בפני מהפכת האנרגיה, על מדינות המפרץ להירתם למהפכה הבלתי נמנעת, ולתרגם את כוחן בשוק הנפט הגווע לכוח דומה בשוק הצומח של אנרגיה חלופית. בנוסף לרווח הכלכלי, יעביר מהלך כזה את מדינות הנפט ל'צד הנכון' של ההיסטוריה – זה של המאבק בשינויי האקלים, יעלה את קרנן בעיני עמי העולם, וימנע מלחמות מיותרות ועקובות מדם ".

 

מחקר

20.01.2021
ארגז הכלים של האדם הפרהיסטורי

תגלית חדשה: האדם הקדום נעזר ב'כלי קיצוץ' כדי לבקע עצמות בעלי חיים על מנת לאכול את מח העצם

  • רוח

"כבר שנים רבות אנו חוקרים כלי אבן מאתרים פרהיסטוריים בישראל, על מנת לברר למה הם שימשו את בני האדם הקדומים." אומר פרופ' רן ברקאי מהמכון לארכיאולוגיה ע"ש סוניה ומרקו נדלר באוניברסיטת תל אביב. "אחד המקורות החשובים שלנו הוא אתר רבדים, דרומית מזרחית לגדרה - אתר תחת כיפת השמים (בניגוד למערה) מהתקופה שבין חצי מיליון ל-300,000 שנה לפני זמננו, עשיר בממצאים שהשתמרו בצורה יוצאת דופן."

 

"במהלך הזמן גילינו שאתר רבדים, ששימש כפי הנראה בני אדם מטיפוס הומו ארקטוס מאוחר, היה אתר מועדף, שבני האדם שבו אליו שוב ושוב. באתר נמצאו שרידי עצמות של מגוון רחב של בעלי חיים – פילים,  בקר, איילים, יחמורים ועוד, ששימשו מזון לתושבים."

 

תורם של כלי הקיצוץ

כעת פענחו חוקרים מהמכון לארכיאולוגיה את ייעודם של כלי צור מסוג 'כלי קיצוץ' (chopping tools) שנמצאו באתר הפרהיסטורי ברבדים. לדברי החוקרים, בני האדם שפעלו באתר רבדים פיתחו ארגז כלי אבן מגוון ואפקטיבי, שהכיל מבחר כלים לשימושים שונים - ממש כמו זה המשמש בעלי מקצוע היום. במהלך הזמן הצליחו החוקרים לפענח את ייעודם של חלק מכלי האבן שנמצאו באתר, וכעת הגיע תורם של 'כלי הקיצוץ' – חלוקי צור מסיביים, בעלי קצה אחד מעובד, חד ומסיבי מאוד. "כלי הקיצוץ הומצאו באפריקה לפני כ-2.6 מיליון שנה, ונדדו עם האדם לכל מקום אליו הגיע בשני מיליון השנים הבאות. הם נמצאו בכמויות גדולות כמעט בכל האתרים הפרהיסטוריים בעולם הישן - באפריקה, באירופה, במזרח התיכון ואפילו בסין – עדות לחשיבותם הרבה. אך עד כה טרם בוצעו בדיקות מעבדה מסודרות כדי לברר למה שימשו," מסביר פרופ' ברקאי.

 

בעזרת טכנולוגיות מחקר מתקדמות, החוקרים ניתחו מדגם של 53 כלי קיצוץ מאתר רבדים באמצעות בדיקות של סימני שימוש ושרידים אורגאניים. לצורך כך הם עבדו בשיתוף עם חוקרות מאוניברסיטת רומא המתמחות בבדיקות אלה. על כלי הקיצוץ התגלו שריטות וסימני שימוש רבים, ועל חלקם נמצאו גם שרידים של עצמות בעלי חיים, שהשתמרו כמעט חצי מיליון שנה. בעקבות הממצאים בוצעה גם בדיקה של ארכיאולוגיה ניסויית: החוקרים אספו חלוקי צור מאזור רבדים, ייצרו בעצמם העתקים של כלי קיצוץ, והשתמשו בהם לביקוע עצמות של בעלי חיים מתים בגודל בינוניים.

 

כלי קיצוץ וחיתוך מהאתר האשלי המאוחר ברבדים (צילום: פרופ' רן ברקאי)

כלי קיצוץ וחיתוך מהאתר האשלי המאוחר ברבדים (צילום: פרופ' רן ברקאי)

 

השוואת סימני השימוש והשיירים האורגאניים על הכלים שיוצרו בניסוי, לאלה שעל כלי הקיצוץ הפרהיסטוריים, חיזקה מאוד את מסקנות המחקר, שגורסות כי כלים מסוג זה, שנמצאו באתרים רבים באפריקה, באירופה ובאסיה, שימשו את האדם הפרהיסטורי באתר רבדים לניפוץ מדויק של עצמות של בעלי חיים, כמו יחמורים, צבאים וייתכן שגם פרות ובקר בגודל בינוני, במטרה להפיק מהן את מח העצם - חומר בעל ערך קלורי גבוה, מהמזינים ביותר בגוף החיה.

 

"בני האדם הקדומים ביקעו עצמות בעלי חיים בעיקר כדי להפיק מהן את מח העצם. מדובר בפעולה שדורשת מיומנות גבוהה ודיוק רב, שכן רק בקיעה מדויקת של העצם לשניים מונעת ריסוק ופגיעה במח העצם. טיפוס הכלים שבדקנו במחקר זה, כלי הקיצוץ, היה ככל הנראה מוצלח במיוחד, נוח לייצור ואפקטיבי, ושימש בעיקר למטרה חיונית זו. זו הסיבה לתפוצתו הנרחבת, ולעובדה שהיה בשימוש זמן ממושך כל כך. המחקר הנוכחי הרחיב את ההבנה שלנו בנוגע לארגז הכלים של בני האדם הקדומים, ומהווה נקודת ציון נוספת בפיענוח אורחות חייהם ובהתחקות אחר התפשטות האדם והאבולוציה האנושית," מסכם פרופ' ברקאי.

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>