במשך יותר משלושים שנה, מדענים בדקו כיצד הגן הנחישות המיוגני מספר 1 (MYOD) חלבון קושר את ה- DNA כדי לשנות את ביטוי הגנים של תאי גזע שרירים. בדומה לחינוך המיידי של קונג פו קיאנו ריבס הורד ב"המטריצה ", מיוד מתחבר ל- DNA של תאי גזע שרירים ומתכנת מחדש את התאים לבניית שרירים.
Myod גם מצילה כאשר יש לתקן רקמת שרירים לאחר פציעה או להחזיר נזק קל המתרחש באימונים אתלטים או בפעילות גופנית אחרת. גורם התמלול מפגן את תאי גזע השרירים הסמוכים להתרחב במספרם ולהפוך לתאי שריר המסוגלים להתחדש סיבי שריר פגועים.
בדומה לספיידרמן שהסתתר באופק פשוט כיוון שהפוטו -יומני הבלתי מעורער פיטר פרקר, מפעיל גנים זה הספציפי לשריר היה מכיל זהות סודית. מדענים בסנפורד ברנהאם פרביס ועמיתיהם הבינלאומיים פרסמו ממצאים 6 באוגוסט 2025, ב גנים ופיתוח בהדגמה שלמיוד יש טוויסט ג'קיל-והייד משלו, והופך ממפעיל גנים לשתיית גנים.
"אם אתה חושב על תא כמו בית, אז ניתן לראות בביטוי גנים כרהיטים שממלאים תפקיד מרכזי בהגדרת זהותו הייחודית", אמר פייר לורנצו פורי, ד"ר, פרופסור במרכז למחלות לב וכלי דם ושרירים בסנפורד ברנהאם פרביס ובמחבר המחקר הבכיר והמתאום.
"אנו מתמקדים רבות בתפקיד המסורתי של מיוד להביא את הרהיטים החדשים המתאימים לתא שרירים, אך יש צעד ראשון קריטי של ניקוי הרהיטים הישנים כדי לאפס את זהות התא."
צוות המחקר בדק אירועי קשירה של MyoD בתאי פיברובלסט אנושיים במהלך תהליך של MYOD תכנת אותם מחדש לתאי שרירי השלד. הגדרה ניסיונית זו מחקה את התהליך הפיזיולוגי של תאי גזע שרירים המתכנת מחדש את השושלת המיוגנית המתרחשת במהלך התחדשות השרירים, ואכן התוצאות קיבלו תוקף במסגרת התחדשות השרירים בעקבות myotrauma במודל עכבר.
שליש מאירועי הכריכה נמצאו באתרי הכריכה MyoD המקובלים (מוטיבים מיוגניים-תיבה מיוגניים) באלמנטים רגולטוריים של הגנום, התואמים את תפקידו המסורתי של מיוד כמפעיל גנים. עם זאת, יותר ממחצית מאירועי הכריכה התרחשו באלמנטים הרגולטוריים של גנים מווסתים למטה, כאשר ה- DNA נארז באופן שתהיה פחות נגיש לתמלול לחלבונים, ונמצאים בקנה אחד עם נוכחותם של אתרי DNA של DNA שאינם מוטיבים של התיבה האלקטרונית. ממצא זה מאתגר את הדוגמה המגבילה באופן היסטורי את תכונות הכריכה של MyoD DNA למוטיבים של התיבה האלקטרונית.
יתר על כן, המדענים הבחינו כי אירועי הכריכה של MyOD הקשורים לדיכוי גנים נמצאו בגנים המעורבים בצמיחת תאים, התפשטות תאים, תא מקורו כמו גם בשושלות תאים אלטרנטיביות. תצפית זו מתאימה לתפקיד החדש המוצע של MYOD כנהג לתכנת מחדש של תאים על ידי הסרת ביטוי הגנים הקודם של התא "ריהוט".
"גילינו שלמיוד יש את היכולת לקשור את ה- DNA באופן מופקר במקומות שלא היו צפויים בעבר", אמר פורי. "מיקומים אלה נכבשו על ידי גורמי שעתוק שקידמו את הביטוי של גני שושלת המקור של התא, ולכן מיוד מחייב שם כדי למחוק את השושלת הקודמת לפני הפיכת התאים לשושלת המיוגנית."
פורי והצוות רואים בממצאים שלהם הזדמנות להרחיב את הרעיונות הנוכחיים לגבי אופן פעולתם של גורמי התמלול.
"סיפקנו עדויות זרע לכך שאותו מפעיל תעתיק יכול גם למלא תפקיד מדכא כבר בתחילת התהליך של התבוננות תאים או תכנות מחדש מחדש", אמר פורי. "גורמי שעתוק הם הרבה יותר מגוונים ממה שחשבנו, והגמישות החדשה הזו מוכתבת על ידי היכן וכיצד הם נקשרים ל- DNA."
פורי אומר כי ממצאי הקבוצה בנוגע לתכנות מחדש סלולריות עשויים לעזור לקדם את המאמצים לפתח טיפולים ברפואה רגנרטיבית ולהבין טוב יותר את תהליך התכנות מחדש של התא.
"ברפואה רגנרטיבית אנו מקווים לטפל במצבים רפואיים מסוימים על ידי הפיכת סוג תאים אחד לסוג אחר, תא פתולוגי אחד לתא רגיל פיזיולוגי או אפילו טיפולי", אמר פורי. "ועכשיו אנו יודעים שמשימה חשובה היא הדיכוי של ריהוט לביטוי הגנים הקודם של השושלת."
פורי גם הדגיש את תפקידו של מיוד בסינון אותות ביוכימיים מתחרים במהלך תכנות מחדש של התא.
"ישנם מגוון גורמי צמיחה או רמזי התחדשות אשר בדרך כלל נתקלים בתאים אלה במהלך תקופת ההתחדשות", אמר פורי. "Myod מסוגל להיות סלקטיבי מאוד בהדחקת מרבית ביטוי הגנים שיופעל על ידי רמזים אלה על מנת לאצור את התוכנית המתאימה לבניית שרירים."
בשלב הבא, צוות המחקר מתכנן לחקור מה קורה כאשר הדיכוי של מיוד מהזהות הקודמת של התא אינו שלם. תופעה זו עשויה לעזור להסביר מדוע שרירי הספורטאים מסוימים מתאוששים טוב יותר ככל שהם מתבגרים או מדוע אנשים מסוימים סובלים מהידרדרות מסת השרירים הקשורה לגיל ושבריריות המכונה סרקופניה בגיל צעיר יותר.
"יכול להיות ששינויים קטנים בתפקיד ההשתקה של Myod נסבלים על ידי הגוף אך פוגעים בהדרגה בתפקוד השרירים", אמר פורי. "הבנה טובה יותר של מושג זה עשויה להשפיע אדירה מבחינת יישומים ביו -רפואיים לרפואת רגנרטיבה וספורט לספורטאים ולחולי סרקופניה."
פורי שיתף שילדים הסובלים מניוון שרירים חווים תקופת מעבר שנקראת ירח הדבש. למשך זמן המשתנה עם כל ילד, גופם עדיין יכול להתמודד עם המחלה על ידי התחדשות שרירם.
"אם נוכל להבין טוב יותר את תקופת ירח הדבש הזו, ייתכן שנוכל להשתמש בגישות לרפואה רגנרטיבית כדי להאריך אותה זמן רב ככל האפשר", אמר פורי.
