Search
מרכיב שרף מפחית מאוד את זיהום הקורונה על משטחי פלסטיק

לימוד שמרים יכול לפתוח דרכים חדשות להפוך את התאים הסרטניים לפגיעים יותר

מה יכולים שמרים לחוצים ללמד אותנו על תהליכים בסיסיים בתא? הרבה, על פי מדענים מהמעבדה האירופית לביולוגיה מולקולרית (EMBL). הצוות בוחן, בין היתר, כיצד תאים מסתגלים ללחץ – כגון מחסור ברכיבים תזונתיים. אחד מהנבדקים האהובים עליהם הוא מיני השמרים ס. פומבה, במשך מאות שנים בשימוש בבישול מסורתי. בתור אאוקריוט, הוא דומה במובנים רבים לתאים אנושיים, ולכן ביולוגים משתמשים בו לעתים קרובות כאורגניזם מודל לחקר תהליכים תאיים בסיסיים.

ריבוזומים מתהפכים בתאים רעבים

מדענים הבחינו כי לתאי שמרים יש הסתגלות יוצאת דופן לרעב: המיטוכונדריה שלהם מכוסה על ידי נחיל של קומפלקסים מולקולריים מסיביים הנקראים ריבוזומים. מסוקרן מהתופעה המוזרה הזו, צוות Mattei ב-EMBL היידלברג ומעבדת Jomaa בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וירג'יניה חקרו אותה בפירוט רב יותר באמצעות מיקרוסקופיה קריו-אלקטרון של חלקיקים בודדים וטומוגרפיה קריו-אלקטרון.

ריבוזומים הם המנגנון המולקולרי כבד המשקל של התא המייצר חלבונים. אולם התברר שבתאי שמרים רעבים, הריבוזומים המתגודדים על פני המיטוכונדריה אינם מייצרים דבר. הם נמצאים במצב שינה.

"אחת הדרכים לתא לשרוד תנאי לחץ עד ימים טובים יותר היא לצמצם את השימוש שלו באנרגיה למינימום", הסביר אוליבייה ג'מין, עמית פוסט-דוקטורט EIPOD בצוות Mattei שהוביל את המחקר החדש הזה. "הפקת חלבונים דורשת הרבה אנרגיה, אותה ניתן לחסוך על ידי חסימת ריבוזומים".

מדוע הריבוזומים בתרדמת החורף מתחברים לפני השטח של המיטוכונדריה היא תעלומה.

"יכולים להיות הסברים שונים", אמרה מנהיגת הצוות סימון מאטי. "תא מורעב יתחיל בסופו של דבר לעכל את עצמו, אז ייתכן שהריבוזומים מצפים את המיטוכונדריה כדי להגן עליהם. הם עשויים גם להיצמד כדי להפעיל מפל איתות בתוך המיטוכונדריה".

אפשרות נוספת ש-Mattei חוקר קשורה לעובדה שתאים מורעבים צריכים דרך להתחיל לייצר אנרגיה במהירות ברגע שמזון (בצורת גלוקוז) זמין שוב. מכיוון שהמיטוכונדריה הן מפיקות האנרגיה של התא, ריבוזומים בקרבת מקום לייצור חלבונים נחוצים עשוי לעזור לתהליך זה.

מה שגרם ללסתותיהם של המדענים לשפוך היה לשים לב שהריבוזומים מתחברים לקרום החיצוני של המיטוכונדריה באופן שסותר את מה שהיה ידוע עליהם קודם לכן.

"עד כה, הריבוזומים היו ידועים באינטראקציה עם ממברנות רק דרך תת-היחידה הגדולה שלהם. אבל בתאים מורעבים, ראינו שהם עושים זאת הפוך, דרך תת-היחידה הקטנה!" אמר מאטי.

במחקרים העתידיים שלהם, הצוות יחקור כיצד ומדוע הריבוזומים מתחברים בצורה כה חריגה.

למאבקים של תאי השמרים המורעבים יש כמה קווי דמיון לאלו של תאי הסרטן.

תאמינו או לא, להיות תא סרטני זה ממש קשה. כאשר גידול הופך לאגרסיבי, התאים שלו גדלים כל כך מהר שהביקוש שלהם לחומרי תזונה וחמצן עולה על האספקה. משמעות הדבר היא שרוב התאים הסרטניים גוועים כל הזמן בסוג של גיהנום שהם יוצרים לעצמם.

עם זאת, הם שורדים ואפילו מתרבים.

"לכן אנחנו צריכים להבין את יסודות ההסתגלות לרעב וכיצד תאים אלה הופכים רדומים כדי להישאר בחיים ולהימנע ממוות", אמר אחמד ג'ומעה, עוזר פרופסור ומנהיג קבוצות בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וירג'יניה ומחבר בכיר של המחקר. "בשביל זה אנחנו משתמשים בשמרים תחילה, כי אנחנו יכולים לתמרן אותם הרבה יותר בקלות. מעבר לזה, אנחנו מנסים להרעיב גם תאים סרטניים מתורבתים, וזה לא קל, כדי להבין איך הם מתגברים על הרעב ולפעמים יכולים להוביל להישנות סרטן. "

הבנת העקרונות של הסתגלות זו יכולה לעזור לנו למצוא דרכים לעקוף אותה, ולהפוך את התאים הסרטניים לפגיעים לרעב ובכך רגישים יותר לטיפול.

דילוג לתוכן