צוות מחקר מאוניברסיטת אוסקה, בשיתוף המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, חשף מנגנון מולקולרי חדש העומד בבסיס יישור הכרומוזומים במהלך חלוקת התא. המחקר מדגים ששני חלבונים מוטוריים, KIF18A ו-CENP-E, פועלים בשיתוף פעולה כדי להבטיח כינוס כרומוזומים תקין. למרבה הפלא, עיכוב סימולטני של חלבונים אלה הורג באופן סלקטיבי תאים סרטניים, מה שמרמז על דרך טיפולית מבטיחה.
הפרדת כרומוזומים מדויקת חיונית לחלוקת תאים בריאה; הכישלון שלו מוביל לאי יציבות כרומוזומלית – סימן היכר של סרטן. בעוד שהקינטוכור, קומפלקס חלבון על כרומוזומים, מתאם תהליך זה, התפקידים החופפים של חלבונים רבים הקשה על הבהרת המנגנונים המדויקים.
באמצעות מסך CRISPR רחב גנום בתאים עם פגם קל של קינטוכור (המבנה הכרומוזומלי שבו מתחברים מכונות מיון) על ידי מוטציה של CENP-C, החוקרים זיהו את KIF18A כגן שאובדן שלו גרם לקטלניות סינתטית עם המוטציה CENP-C. ניתוחים נוספים גילו כי פגם קינטוכור זה נבע מפעילות מופחתת של CENP-E, מה שמצביע על כך ש-KIF18A ו-CENP-E משתפים פעולה במורד CENP-C כדי להניע את יישור הכרומוזומים בשלב מוקדם. תאים סרטניים עם רמות נמוכות באופן טבעי של CENP-E נמצאו רגישים מאוד לעיכוב KIF18A, ועיכוב משולב של שני החלבונים גרר למעשה מוות תאי.
צוות המחקר השתמש בקו תאים ייחודי עם קינטוכור פגום בחלקו כדי לסנן חולשות גנטיות. הם גילו שהתאים האלה מתו כאשר KIF18A הגן השתבש. חקירה נוספת העלתה שלתאים אלו היו גם רמות מופחתות של חלבון מוטורי אחר, CENP-E.
המחקר הראה כי KIF18A ו-CENP-E פועלים יחד כדי להבטיח התאמה נכונה של כרומוזומים במרכז התא. בתאים נורמליים, אם תפקוד של חלבון אחד נפגע, השני יכול לעתים קרובות לפצות. עם זאת, כאשר שניהם לקויים תפקודית, יישור הכרומוזומים נכשל לחלוטין, מה שמוביל למוות של תאים. באופן מכריע, צוות המחקר מצא שלתאים סרטניים הרגישים למעכבי KIF18A יש באופן טבעי רמות נמוכות של CENP-E, מה שמסביר מדוע התרופות כל כך יעילות במקרים ספציפיים אלו.
מהמחקר עולה כי חלק מהתאים הסרטניים הופכים לפגיעים במיוחד כאשר יש להם רמות נמוכות של חלבון הנקרא CENP-E. המשמעות היא שמדידת CENP-E יכולה לסייע בזיהוי סוגי סרטן המגיבים היטב לתרופות החוסמות חלבון אחר, KIF18A. התוצאות גם רומזות ששילוב של תרופות המשפיעות על שני החלבונים הללו עשוי להפוך את הטיפולים בסרטן ליעילים יותר.
לא רק חשפנו מנגנונים מפורטים של הפרדת כרומוזומים, אלא גם יישמנו את הממצאים הללו כדי להרוג ביעילות תאים סרטניים, תוך הדגשה שטיפולים ממוקדים כאלה חייבים להיות מבוססים במחקר בסיסי".
Tatsuo Fukagawa, סופר מחקר בכיר ופרופסור, אוניברסיטת אוסקה
