כמעט כל תא אנושי מחובר מבנה דמוי אנטנה המכונה הסיליום הראשוני, החשה בסביבת התא ושולט כיצד הוא מגיב לאותות מסביבתו. מחקרים חדשים מארה"ב ושוודיה מיפתה וזיהו מאות חלבונים המרכיבים מבנים אלה, ותורמים תובנות חדשות למחקר עתידי בביולוגיה צללית, מנגנוני מחלות וטיפולים פוטנציאליים.
פרסום בכתב העת, תָא, חוקרים מהמכון הטכנולוגי המלכותי של KTH ואוניברסיטת סטנפורד השתמשו בטכניקות דימוי מתקדמות ובטכניקות מבוססות נוגדנים כדי למפות חלבונים בתוך ציציות ראשוניות על פני שלושה סוגים של תאים אנושיים. הם ניתחו יותר מ- 128,000 ציציות אינדיבידואליות וזיהו 715 חלבונים שנמצאים בחלקים שונים של הסיליום האחראי לחישת אותות מכניים או כימיים, כמו הורמונים. ציציות ראשוניות אלה נבדלות מ Cilia Motile, האחראיות לתנועת נוזלים או תאים.
פרופסור אמה לונדברג, חוקרת בפרוטאומיקה סלולרית וקלינית במכון הטכנולוגי המלכותי של KTH, אומר כי המחקר זיהה גם גן אפשרי מאחורי הפרעות שונות הקשורות לתקלות של הסיליום. אלה יכולים להוביל להפרעות המשפיעות על חלקים רבים בגוף, מהמוח והעיניים וכלה בכליות ועצמות.
בנוסף, החוקרים גילו 91 חלבונים שמעולם לא נקשרו ל Cilia.
המחקר מרחיב את ההבנה הנוכחית של ציציות, ומטלטל אז כמעבדי מידע הניתנים להתאמה מאוד ורב -תכליתית, אשר מכוונים את הרכב החלבון שלהם כך שיתאימו לצרכי התא אליו הם שייכים.
נראה כי התאים מתאימים את הרכב החלבון של ציליותיהם כדי לגרום להם לבצע משימות חישה ספציפיות. חלבוני הצליריים החדשים שנגברו לאחרונה מעוררים השערות חדשות רבות לגבי סיליה. "
אמה לונדברג, פרופסור, מכון רויאל KTH
עם קלינאים ממכון קרולינסקה בשטוקהולם, הצוות בדק את הרלוונטיות הקלינית של הממצאים שלהם על ידי השוואה בין רשימת החלבונים שלהם עם נתונים גנטיים מחולים עם תסמונות לא מאובחנות. בכך הם מצאו גרסת גנים, CREB3, אצל ילד עם תסמינים הדומים לסילופתיות.
הסופר הראשי של המחקר, ג'אן הנסן, חוקר במעבדה לונדברג מוביל בסטנפורד, אומר כי תגלית זו פותחת את הדלת לזיהוי גנים חדשים הגורמים למחלות והבנה טובה יותר של הפרעות נדירות.
זה עשוי להוביל לשיפור הדיוק באבחון סיליופתיות, סוג של הפרעות גנטיות בהן גן חולה מוביל לתפקוד לקוי של CILIA.
"חולים שנמצאים בתסמינים מגוונים, כמו שש אצבעות לכל יד, ליקויים נפשיים, עיוורון או פגמים בכליות." הנסן אומר. אולם קישור מחלות נדירות לסיליה היה מוגבל בגלל הקושי בחקר איפור חלבון Cilia. "האטלס המרחבי שלנו של חלבוני Cilia יכול לתרום להבנה ואבחון טוב יותר של הפרעות סיליופתיה נדירות, בהן חולים מציגים תסמינים מגוונים מאוד."
הנתונים מהמחקר זמינים לציבור באמצעות אטלס החלבון האנושי, משאב פתוח למדענים וקלינאים ברחבי העולם. "אני מאמין חזק במדע הפתוח, ואנחנו גאים לשתף את התוצאות הללו באופן גלוי לקהילת המחקר", אומר לונדברג.
בשבדיה, המחקר בוצע באמצעות מעבדת מדעי החיים (Scilifelab), מרכז מחקר משותף למכון הטכנולוגי המלכותי של KTH, קרולינסקה מכון, אוניברסיטת שטוקהולם ואוניברסיטת אופסלה. כמו כן, תרומה למחקר היה מכון ההדמיה של צ'אן צוקרברג.
