גן מחולל סרטן, חיוני בהתפתחות תאי גזע.
באדיבות אמיר לזימי מנהל המיזם
—
עודכן לאחרונה
14/09/2010 10:11
גן מחולל סרטן, חיוני בהתפתחות תאי גזע. מאחר ו- Myc הוא חיוני לתחזוקת תאי גזע ולהתפתחות סרטן, תאי גזע פלוריפוטנטיים מייצגים מודל טוב ביולוגים החוקרים גידולים.
דלטון ועמיתיו הראו ש- Myc הינו קריטי לתחזוקת תאי גזע ושהוא משפיע על שינויים רחבי היקף בהתבטאות גנים.
ניתן לחשוב על תאי תאי גזע כעל הגזעים בעץ החיים. כל האורגניזמים הרב-תאיים הם בעלי תאי גזע, והם יכולים להפוך למגוון תאים אחרים – לדוגמא כליות, מוח, לב או עור. סוג אחד, תאי גזע פלוריפוטנטיים, הוא בעל יכולת להפוך לכל סוג תא בגוף, מה שהופך תאי גזע אלה לחשובים כל כך בפיתוח טיפולים נגד מחלות ואף לגידול מחדש של חלקי גוף.
כעת, צוות חוקרים מאוניברסיטת ג'ורג'יה הראה בפעם הראשונה שגן הנקרא Myc, עשוי להיות הרבה יותר חשוב בפיתוח ועמידות של תאי גזע מכל מה שהיה ידוע עד כה. Myc נחשב עד כה לגן מחולל סרטן, אך מחקרים מן הזמן האחרון באוניברסיטת ג'ורג'יה יצרו עבורו תפקידים קריטיים בביולוגיה של התא. לגילוי יש חשיבות רבה להבנה הבסיסית של תהליכי התפתחות וכיצד תאי גזע יכולים לשמש למטרות טיפוליות.
"מחקר חדש זה חשף תפקיד לא צפוי עבור Myc", אמר סטיבן דלטון, חוקר לביולוגיה מולקולרית של התא באוניברסיטת ג'ורג'יה, "העבודה שלנו מייצגת את האיפיון הראשון של המכניזם באמצעותו Myc שולט על מצבם של תאי גזע פלוריפוטנטיים".
המחקר פורסם היום בכתב העת Cell Stem Cell. מחברים אחרים של המאמר כוללים של קרין דמית ואמאר סינג ממעבדתו של דלטון באוניברסיטת ג'ורג'יה. סמית עזב לא מכבר על מנת להתחיל פוסט דוקטורט באוניברסיטת צפון קרולינה. דלטון הוא גם חבר צוות במחלקה לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית במכללת פרנקלין, המסונפת למרכז הסרטן של אוניברסיטת ג'ורג'יה והמרכז הלאומי לחקר הסרטן.
בעבודה קודמת, דלטון ועמיתיו הראו ש- Myc הימו קריטי לתחזוקת תאי גזע ושהוא משפיע על שינויים רחבי היקף בהתבטאות גנים. פונקציה זו היא קריטית כאשר תאי גזע משתנים לסוגי תאים ספציפיים אחרים. במחקר החדש, צוותו של דלטון הראה ש- Myc שומר על תהליך הפלוריפוטנטיות החשוב שלו על ידי ריסון גן "רגולטור עיקרי" בשם GATA6.
"פלוריפוטנציה היא התכונה התרשתית של תא ליצירת כל סוגי התאים, החל מתא עוברי ועד לאורגניזם בוגר", אומר דלטון. "זהו תהליך ביולוגי חשוב ביותר, והידיעה כיצד הוא מבוקר חשובה ביותר לא רק מהיבט בסיסי התפתחותי, אלא גם בגלל היכולת שלנו לרתום את הפוטנציאל של תאי גזע לפיתוח טיפולים, כולל טיפולים בסוכרת, מחלות לב וכלי דם וטווח רחב של הפרעות עצבים. באמצעות הבנה מפורטת, אנו מקווים שנוכל ליישם מידע זה כך שתאי גזע פלוריפוטנטיים יוכלו להשתנות לסוגי תאים שימושיים לטיפול. תאים אלה יוכלו לשמש לריפוי מחלות ניווניות ולטיפול בפציעות חמורות".
הגילוי ש- Myc בולם GATA6 היא הפתעה גדולה לצוות של דלטון, והיא מציינת שחוקרים ראו רק את קצה "הקרחון המולקולרי" במונחים של מה ש- Myc עושה בתאי גזע. כעת נראה שהבנת התפקיד של Myc ביתר פירוט תעצב מחדש רעיונות קיימים אודות הביולוגיה הבסיסית של תאי גזע.
העבודה החדשה של דלטון פנתה אל חוסר הוודאות אודות הדרך בה Myc מתחזק את הפלוריפוטנציה של תאי גזע על ידי בחינת מה שקורה כאשר שתי צורות של -c-Myc ו- N-Myc מושבתות מפעולה בתאי גזע פלוריפוטנטיים. מה שהוא גילה היה ש- c-Myc או N-Myc מספיק לתחזוקת הפלוריפוטנציה, אך היעדר שניהם מעורר את ההשתנות של תאי גזע פלוריפוטנטיים. על כן, Myc פועל כ"בלם" המעכב שינוי. כאשר הבלם מוסר, תאים מאבדים את תכונות תאי הגזע שלהם, ובאופן פוטנציאלי, הם יכולים להפוך לאחד מתוך מאות סוגי תאים אחרים.
תאי גזע פלוריפוטנטיים יכולים כעת להיעשות מתאי פיברובלסט של העור ואפילו מדגימות דם. ההסבה של פיברובלסט בוגר או תאי דם בחזרה לתאי גזע פלוריפוטנטיים נקרא "תכנות מחדש" (reprogramming). ל- Myc יש גם תפקיד קריטי בתהליך זה. היכולת להפוך תאי דם או עור לתאי גזע עומד להכניס מהפיכה לרפואה, שכן היא פותחת את הדרך לייצור תאי גזע ספציפיים למטופל, היכולים לעקוף בעיות הקשורות לדחייה חיסונית, אומר דלטון.
"במהלך התכנות מחדש של תאים, Myc מדכא גנים הקשורים למצב השונה, ומכין אותם להתבטאות של גנים של תאי גזע", הוא אומר. "אנחנו סוברים שבמהלך שלבי התכנות מחדש המוקדמים, Myc משמש לשינוי מחזור התא כך שתאי גזע יוכלו להתחלק במשך תקופות ארוכות, ללא שיזדקנו. זה גם מה ש- Myc עושה בתאי סרטן".
דלטון אמר שיש יחסים מסקרנים בין תאי גזע נורמליים ותאי סרטן. מאחר ו- Myc הוא חיוני לתחזוקת תאי גזע ולהתפתחות סרטן, תאי גזע פלוריפוטנטיים מייצגים מודל טוב ביולוגים החוקרים גידולים. סרטן נחשב כמאותחל על ידי תאי גזע הנמצאים ברקמות שונות, וזהו קשר נוסף בין ביולוגיה של תאי גזע, סרטן ו- Myc.
"ברור שזה הולך להיות תחום עיקרי של מחקר להרבה שנים", אמר דלטון.
המחקר נתמך על ידי מענקים שקיבל דלטון מהמועצה הלאומית האמריקאית לבריאות והתפתחות הילד והמכון הלאומי למדעי הרפואה.
מקור:
University of Georgia
University of Georgia
