2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
La Jolla CA., 31 במרץ 2000 - שינויים גנטיים הדרגתיים עשויים להיות המקור להרבה, אם לא כל מחלות ההזדקנות, כולל סרטן השד, אוסטאופורוזיס, מחלת אלצהיימר ודלקת פרקים. מחקר חדש שנערך על ידי מדענים במכון סקאגס לביולוגיה כימית במכון המחקר Scripps (TSRI) בלה ג'ולה ובמכון הגנומיקה של קרן המחקר של נוברטיס, שפורסם בגיליון האחרון של Science, מסיק כי הזדקנות האדם והמחלות הנלוות לה ניתן לייחס תנאים לעלייה הדרגתית בשגיאות בחלוקת תאים ברקמות בכל הגוף.שינוי תפקודי זה מתחיל לאט בגיל העמידה ומתגבר בהדרגה עם העלייה בגיל.
לפי ריצ'רד א. לרנר, M. D., מחבר המאמר, "Mitotic Misregulation and Human Aging", "זה מייצג שינוי קיצוני בדרך שבה אנשים חשבו על הזדקנות. בעוד שמדענים האמינו שהזדקנות היא מחלה שבה תאים מפסיקים להתחלק, המחקר הזה מצביע על כך שהזדקנות היא באמת מחלה של בקרת איכות. במקרה זה המוצר המיוצר הוא תא חדש. ככל שאנו מתבגרים, ביטוי גנים שונה מביא לתאים עם תפקוד מופחת". ד"ר לרנר היא נשיאת TSRI, ליטה אננברג האזן פרופסור לאימונוכימיה, ססיל ה. ואידה מ. גרין הקתדרה לכימיה ופרופסור במכון סקאגס לביולוגיה כימית ובמחלקה לכימיה.
שגיאות חלוקת התא הן מפתח
שגיאות בחלוקת תאים מובילות לביטוי שונה של אוסף גנים מרכזיים בתאים.שינוי ביטוי גנים גורם בהדרגה לאובדן תפקוד הרקמה שגורם להזדקנות. בניגוד לסוגי סרטן, שבהם התאים אינם מתפקדים באופן אחיד, ההזדקנות מתרחשת בתבנית פסיפס, בקצבים שונים בחלקים שונים של הגוף. "המחקר שלנו קושר את השפעות ההזדקנות לחבילה אחת על ידי זיהוי מרכיב נפוץ ברקמות הזדקנות בכל הגוף", המשיך ד"ר לרנר.
Dr. לרנר ציין כי "פרויקט הגנום האנושי הוא ניסוי הפיזיקה של חלקיקים בביולוגיה. בגלל המאמץ האדיר הזה, המדע הולך בדרך של מורכבות. כדי להשתמש בכוחו של הגנום, אנחנו נכנסים לעידן של המדע הגדול; בלי המתנה יוצאת הדופן ממשפחת סקאגס, העבודה הזו לא הייתה יכולה להיעשות". המחקר מומן על ידי The Skaggs Institute for Research, יוזמה שהתאפשרה בזכות מתנה של 100 מיליון דולר מאלין וו. ו-L. S. סקאגס. חוקרים ב-TSRI שיתפו פעולה בפרויקט עם עמיתים ממכון הגנומיקס של קרן המחקר של נוברטיס.
Dr. לרנר ושותפיו למחברים, ד"ר. Danith H. Ly, David J. Lockhart ופיטר G. Schultz, חקרו את ויסות הגנים בתאים המתחלקים באופן פעיל שנתרמו מחולים צעירים, בינוניים וזקנים ואלה עם פרוגריה, הפרעה גנטית נדירה המאופיינת בהזדקנות מואצת. המחברים מציינים ש-61 מתוך יותר מ-6,000 גנים שנחקרו הראו שינויים עקביים של פי שניים מגיל צעיר עד גיל העמידה.
ניתן לקבץ יותר ממחצית מ-61 הגנים לשתי מחלקות פונקציונליות; גנים שתוצריהם מעורבים בהתקדמות מחזור התא, ואלו המעורבים בשמירה על המטריצה החוץ-תאית, פיגום אליו נצמדים רוב סוגי התאים ואשר מווסת תפקודים התאיים. המדענים מאמינים כי ריבוי הגנים בשתי המחלקות הללו בהשוואה למספר הקטן יותר של גנים המעורבים בתהליכים תאיים אחרים עשוי לשקף רמה שונה של ויסות מתואם ביניהם. תצפית זו חשובה מכיוון שהיא עוזרת למדענים להבין טוב יותר את החשיבות של האופן שבו גנים מתקשרים זה עם זה.יש הסבורים שאינטראקציות בין גנים עשויות להיות חשובות יותר מההשפעות של גנים בודדים.
קישורים גנטיים למחלות הקשורות לגיל ספציפי
בנוסף להתוויית מנגנון ההזדקנות, המחקר חשף גם מספר גנים עם ביטוי שונה שיכולים להיות קשורים למחלות הקשורות לגיל. חלקם כוללים את BARD (תחום רינג הקשור ל-BRCA-1), שותף מקשר חיוני של מדכא הגידול BRCA-1; hFRP-1, אנלוגי של AT המוטציה (Ataxia-Telangiecstatia) הקשור למחלה ניוונית מתקדמת והזדקנות מוקדמת; -קריסטלין, חלבון הלם חום המתבטא יתר על המידה בהפרעות נוירולוגיות כגון מחלת אלצהיימר, מחלת Lewy מפושטת ומחלת אלכסנדר, וכן מעורב בהיווצרות קטרקט של צעירים; חומצה היאלורונית סינתאז ומטריקס מטלופרוטאינז, ששניהם ממלאים תפקיד בדלקת פרקים; ו-COX-2, אנזים מפתח הנחוץ לתפקוד הכליות, הלב והשחלות. ביטוי שונה של גנים אלו עשוי לתרום לסרטן שד הקשור לגיל, מחלות ניווניות, דלקות פרקים ומומים ברקמות אחרות כגון כליות, לב ושחלות עם העלייה בגיל.
זו לא הפעם הראשונה שד"ר לרנר משתף פעולה עם ד"ר שולץ. עבודתם בהמרת נוגדנים לאנזימים, המאפשרת קטליזה של תגובות כימיות שנחשבות בלתי אפשריות להשגה על ידי פרוצדורות כימיות קלאסיות, זכתה לתשומת לב בינלאומית. כהוקרה על ההישג המדעי הזה, הם קיבלו את פרס וולף בכימיה 1994 ונבחרו למדענים של השנה בקליפורניה ב-1996.
הכותבים מציינים שהמחקר שלהם אינו חד משמעי ויצטרכו מחקרים נוספים לפני שניתן יהיה להבין לחלוטין את תהליך ההזדקנות באורגניזמים מורכבים, אך המנגנונים שזוהו תורמים להזדקנות ולבעיות הקשורות לגיל. ד"ר לרנר ציין, "אנו זקוקים לניתוחים רחבים יותר של אופן פעולתם של גנים, כיצד הם מתקשרים זה עם זה ועם הסביבה. מחקר זה יקרב אותנו לזיהוי גנים ספציפיים הקשורים למחלות הקשורות לגיל ודרכים פוטנציאליות למניעה ו/או לטפל בהם."
The Scripps Research Institute הוא ארגון המחקר הביו-רפואי הפרטי הגדול ביותר בארצות הברית ללא מטרות רווח. הוא זכה להכרה במחקר הבסיסי שלו בביולוגיה מולקולרית ותאית, כימיה, אימונולוגיה, מדעי המוח, רפואה מולקולרית וניסיונית וביולוגיה של כלי דם. משמעותית במיוחד היא עבודתו של המכון בקשר של ביולוגיה מולקולרית וכימיה ביו-אורגנית; בזירה זו, באמצעות עבודה שבוצעה במכון Skaggs לביולוגיה כימית, TSRI היא בין קומץ המרכזים המובילים בעולם. שוכן כיום במספר מבני מעבדה עם יותר ממיליון רגל מרובע של שטח, צוות המכון כולל כ-260 סגל, 1,000 פוסט-דוקטורנטים, 1,500 עובדי תמיכה טכנית ומנהלית ו-130 דוקטורנטים. הפילוסופיה של TSRI שמה דגש על יצירת ידע בסיסי במדעי הביולוגי ליישום תגליות רפואיות וחומריות; החתירה להתקדמות מדעית בסיסית באמצעות תוכניות ושיתופי פעולה בין-תחומיים; וחינוך והכשרה של חוקרים המתכוננים להתמודד עם האתגרים המדעיים של הדור הבא.
