חוקרים במכוני הבריאות הלאומיים (NIH) ומשתפי הפעולה שלהם זיהו חלבון, הידוע בשם RNF114, שהופך את הקטרקט, עכירות של עדשת העין המופיעה בדרך כלל אצל אנשים עם הגיל. המחקר, שנערך בסנאי הקרקע ובחולדות עם 13 שורות, עשוי לייצג אסטרטגיה אפשרית ללא ניתוח לניהול קטרקט, גורם שכיח לאובדן ראייה. המחקר שפורסם ב- Journal of Clinical Investigation.
מדענים חיפשו זמן רב אחר אלטרנטיבה לניתוח קטרקט, שהיא יעילה, אך לא ללא סיכון. חוסר גישה לניתוחי קטרקט מהווה מחסום לטיפול בחלקים מסוימים של העולם, מה שגורם לקטרקט לא מטופל להיות הגורם המוביל לעיוורון ברחבי העולם".
Xingchao Shentu, MD, מנתח קטרקט וחוקר מוביל מאוניברסיטת Zhejiang, סין
תגלית חדשה זו הייתה חלק ממחקר מתמשך במכון העיניים הלאומי של NIH (NEI) שכלל חורף של יונקים, סנאי הקרקע בעל 13 השורות. בסנאים הקרקעיים הללו, תאי קולטני האור הרגישים לאור ברשתית הם בעיקר קונוסים, מה שהופך את הסנאי הקרקע מועיל לחקר תכונות הקשורות לחרוט, כגון ראיית צבעים. בנוסף, יכולתו של הסנאי לעמוד חודשים של קור ולחץ מטבולי במהלך תרדמת החורף הופכת אותו למודל עבור מדעני ראייה לחקור מגוון של מחלות עיניים.
החוקרים למדו שבמהלך תרדמת החורף, עדשות הסנאי הקרקע הפכו עכורות בסביבות 4 מעלות צלזיוס, אך הפכו במהירות לשקופות לאחר התחממות מחדש. לשם השוואה, אנשים שאינם חורף (חולדות במחקר זה) פיתחו קטרקט בטמפרטורות נמוכות, אך הם לא נפתרו עם התחממות מחדש.
היווצרות קטרקט בבעלי חיים בתרדמת חורף החשופים לטמפרטורות נמוכות היא ככל הנראה תגובה תאית ללחץ קור והיא אחת מיני שינויים רבים שגופם עובר כאשר הרקמות שלהם מסתגלות לטמפרטורות הקפאה וללחץ מטבולי. בני אדם אינם מפתחים קטרקט כאשר הם נחשפים לטמפרטורות נמוכות.
הבנת המניעים המולקולריים של תופעת הקטרקט הפיך הזו עשויה לכוון אותנו בכיוון לעבר אסטרטגיית טיפול פוטנציאלית."
Wei Li, Ph.D., חוקר מוביל במחקר, חוקר בכיר במדור נוירופיזיולוגיה של הרשתית של NEI
תפקידה העיקרי של העדשה הוא למקד את האור לרשתית בחלק האחורי של העין. ככל שאנו מתבגרים, קטרקט נוצר כאשר חלבונים בעדשה מתחילים להתקפל בצורה שגויה וליצור אשכולות שחוסמים, מפזרים ומעוותים את האור בזמן שהוא עובר בעדשה. מסיבות שאינן ברורות, ההזדקנות עלולה לשבש הומאוסטזיס של חלבונים – תהליך השומר על האיזון של החלבונים החדשים והתחלופה של חלבונים ישנים.
כדי לחקור את הקטרקט ההפיך של הסנאי הקרקע ברמה המולקולרית, הצוות פיתח מודל מבוסס מעבדה, עדשה בצלחת תוך שימוש בתאי גזע שהונדסו מתאי סנאי טחונים על ידי מעבדת Li ב-NEI. באמצעות פלטפורמה זו, החוקרים הסתכלו על חלק מרשת נרחבת השומרת על הומאוסטזיס חלבוני בין השאר על ידי פירוק חלבונים ישנים, המכונה מערכת פרוטאזום האוביקוויטין.
באופן ספציפי, RNF114 עלה משמעותית במהלך התחממות מחדש בסנאי הקרקע, בהשוואה לחולדה שאינה בתרדמת חורף. RNF114 הוכח בעבר כמסייע בזיהוי חלבונים ישנים ומקל על פירוקם.
כדי להסתכל יותר על ההשפעה של RNF114, הם השתמשו שוב במודל קטרקט שאינו שינה (עכברושים) על ידי דגירה של עדשותיו ב-4 מעלות צלזיוס. בדרך כלל, קטרקט כזה לא ייפתר עם התחממות מחדש. עם זאת, כאשר העדשות טופלו מראש ב-RNF114, היה ניקוי מהיר של הקטרקט עם התחממות מחדש.
על פי הצוות המדעי, ממצאים אלו הם הוכחה לעיקרון שניתן לגרום לפינוי קטרקט בבעלי חיים. במחקרים עתידיים, התהליך יצטרך להיות מכוונן עדין כך שמדענים יוכלו לעורר פירוק חלבון ספציפי כדי לראות כיצד לווסת במדויק את יציבות החלבון ואת תחלופה. מנגנון זה הוא גם גורם חשוב במחלות ניווניות רבות, אמרו.
המחקר נתמך על ידי תוכנית המחקר התוך-מוורי של NEI ונערך בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת ג'ג'יאנג, האנגג'ואו, סין.
