Search
Researchers propose a

חוקרים מציעים 'שעון צבירת חלבון' כדי למדוד הזדקנות ובריאות

האם מדידת גושי חלבון בתאים שלנו יכולה להיות דרך חדשה לגלות את הסיכון שלנו לחלות במחלות הקשורות לגיל? פרופסור דורותי דורמן ופרופסור אדוארד למקה מאוניברסיטת יוהנס גוטנברג מיינץ (JGU), שהם גם מנהלים נלווים במכון לביולוגיה מולקולרית (IMB) במיינץ, מציעים את הרעיון של "שעון צבירת חלבון" למדידת הזדקנות ובריאות מאמר פרספקטיבה חדש שפורסם ב ביולוגיה של תא הטבע.

הדמיה של שעון צבירת חלבון (תמונה/©: Nike Heinss / JGU)

ככל שאנו מתבגרים, ה-DNA והחלבונים המרכיבים את גופנו עוברים בהדרגה שינויים שגורמים לגופנו לא לפעול עוד כמו קודם. זה בתורו גורם לנו להיות נוטים יותר לחלות במחלות הקשורות לגיל, כמו מחלות לב וכלי דם, סרטן ומחלת אלצהיימר. אחד השינויים החשובים הוא שהחלבונים בתאים שלנו יכולים לפעמים להתקפל בצורה שגויה ולהתגבש יחד כדי ליצור אגרגטים, מה שנקרא עמילואידים. קיפול שגוי והצטברות יכולים לקרות לכל חלבון, אבל קבוצה ספציפית של חלבונים המכונה חלבונים עם הפרעות מהותית (IDPs) נוטה במיוחד ליצור עמילואידים. IDPs מהווים כ-30 אחוז מהחלבונים בתאים שלנו והם מאופיינים בכך שאין להם מבנה קבוע. במקום זאת, הם גמישים ודינמיים, מסתובבים כמו חוטי ספגטי מבושל.

בעוד המנגנונים המולקולריים נמצאים בוויכוח נרחב והיבט חשוב של מחקר בסיסי, מדענים יודעים שאגרגטים הנוצרים מ- IDP נוטים להצטבר בתאים רבים מאריכים חיים – כגון נוירונים או תאי שריר – ככל שאנו מתבגרים. יתרה מכך, הם עלולים לגרום למחלות רבות הקשורות לגיל, במיוחד מחלות ניווניות עצביות כגון אלצהיימר ופרקינסון. לפיכך, קיומו של אגרגטים רבים בתא יכול להוות אינדיקטור עד כמה התא אינו בריא או אם אדם צפוי לפתח מחלה הקשורה לגיל בקרוב. במאמרם שפורסמו לאחרונה, מציעים דורמן ולמקה שניתן להשתמש בצבירה של IDP כ"שעון" ביולוגי למדידת בריאותו וגילו של אדם.

אם יתפתח בהמשך למבחן אבחון רגיש, שעון צבירת חלבון יכול להיות שימושי ביותר. ראשית, רופאים יכולים להשתמש בו כדי לסייע באבחון מחלות הקשורות לגיל בשלבים מוקדמים מאוד או לזהות אנשים שעדיין לא חולים אך יש להם סיכון גבוה יותר לפתח מחלה ככל שהם מתבגרים. זה יאפשר להם לקבל טיפולים מונעים לפני שהם מפתחים מחלה קשה. שנית, מדענים יכולים להשתמש בו כדי להעריך את ההשפעות של טיפולים ניסיוניים חדשים להפחתת הצטברות חלבון על מנת למנוע או לעכב מחלות הקשורות לגיל.

"בפועל, אנחנו עדיין רחוקים מבדיקת אבחון שגרתית, וחשוב שנשפר את ההבנה שלנו לגבי המנגנונים הבסיסיים המובילים לצבירה של IDP", אמר דורמן.

עם זאת, אנו רוצים לעורר חשיבה ומחקר בכיוון של חקר אגרגטים של חלבון כדי למדוד תהליכי הזדקנות ביולוגיים. אנו אופטימיים שבעתיד נוכל להתגבר על האתגרים הנוכחיים של קריאת שעון צבירת חלבונים באמצעות מחקר נוסף על דינמיקת IDP וביצוע פיתוחים טכנולוגיים נוספים".

אדוארד למקה, פרופסור, אוניברסיטת יוהנס גוטנברג מיינץ (JGU)

למרות שישנם "שעונים" נוספים למדידת הזדקנות ובריאות, רובם מבוססים על חומצות גרעין כמו DNA. דורמן ולמקה חושבים ששעון ביולוגי המבוסס על חלבונים יהווה השלמה שימושית לשעונים הקיימים הללו, שכן חלבונים הם בין המולקולות הנפוצות ביותר בתאים והם חיוניים לכל תפקודי התא. בעזרת שעון צבירת חלבון שכזה, הם מקווים שמדענים ורופאים יוכלו להתקרב צעד אחד לקראת סיוע לאנשים להזדקן בריא ולמנוע מחלות הקשורות לגיל.

עם המחקר שלהם, דורותי דורמן ואדוארד למקה תורמים למרכז להזדקנות בריאה (CHA), מרכז מחקר וירטואלי שהושק בשנת 2021. ה-CHA מפגיש מדענים במחקר בסיסי וקליני מרחבי מיינץ המתמקדים בהזדקנות ומחלות הקשורות לגיל . הממצאים שלהם אמורים לשמש לקידום הזדקנות בריאה ולמצוא טיפולים המסייעים למנוע או לרפא מחלות הקשורות לגיל.

דילוג לתוכן