צעד נוסף במלחמה נגד הזיקנה. מחקר שנעשה על חולי תסמונת ורנר, שמתבטאת בהזדקנות מוקדמת, גילה גן שמשבש את אריזת הדנ"א ועשוי להיות קשור למחלות זקנה רבות
חקר מחלות גנטיות יכול לא פעם לסייע בגילוי הגורמים גם לתופעות נפוצות בכלל האוכלוסייה, כמו זיקנה. כך עשו גם חוקרים ממכון סאלק בארה"ב ומהאקדמיה הסינית למדעים, שבדקו אנשים שחולים בתסמונת ורנר, מחלה גנטית שמתבטאת בהזדקנות מוקדמת מדי. הם גילו שחלבון שעבר אצלם מוטציה ממלא תפקיד מפתח בייצוב של אזור דחוס של דנ"א בשם הטרוכרומטין. מוטציה בחלבון הזה מערערת את מבנה ההטרוכרומטין וגורמת להידרדרות הפיזיולוגית שקיימת בגילים מתקדמים. בעתיד אולי נדע למנוע את הנזק הזה או אף להפוך אותו אחרי שכבר נגרם.
"לפי הממצאים שלנו, הפרעה לאריזה הנורמלית של דנ"א בתסמונת ורנר היא גורם בהזדקנות", אומר פרופ' חואן קרלוס איזפיסואה בלמונטה, שהמחקר התבצע במעבדתו. "יש לכך השלכות מעבר לתסמונת ורנר, כיוון שהמחקר מזהה מנגנון מרכזי של הזדקנות – חוסר ארגון הפיך של ההטרוכרומטין".
מבנה הסליל הכפול של הדנ"א | תרשים: ויקיפדיה
תסמונת ורנר היא מחלה גנטית שגורמת ללוקים בה להזדקן מהר מהרגיל ופוגעת באחד מ-200 אלף איש בארה"ב. התסמונת מתבטאת בהופעה מוקדמת של מחלות זקנה כגון קטרקט, סוכרת מסוג 2, התקשות עורקים, בריחת סידן וסרטן, והיא גורמת למוות בשנות ה-40 המאוחרות עד שנות ה-50 המוקדמות לחיים.
המחלה נגרמת ע"י מוטציה בגן שמייצר את החלבון WRN. בצורתו התקינה החלבון הזה שומר על מבנה הדנ"א ועל שלמותו. החלבון המוטנטי, לעומת זאת, מפריע לשכפול הדנ"א או לתיקונו ולביטוי גנים מתוכו, ולפי הסברה גורם כך להזדקנות מוקדמת. עם זאת, עד כה לא היה ברור איך הוא משבש את התהליכים הללו.
המדענים יצרו מודל תאי של תסמונת ורנר שבו הגן נמחק. התאים האלה, שמתחלקים במהירות, חיקו את המוטציה הגנטית שנראית אצל חולי תסמונת ורנר והחלו להזדקן מהר מהרגיל. בחינה מדוקדקת העלתה שמחיקת הגן חוללה שיבושים במבנה ההטרוכרומטין.
לוח בקרה ארוז
אריזת הדנ"א פועלת כ"לוח בקרה" ששולט על פעילות גנים ומכוון את המנגנון המולקולרי המורכב של התא. בחלקו החיצוני של ההטרוכרומטין יש סמנים כימיים ששולטים על מבנהו. שינויים בהם יכולים לגרום לביטוי או להשתקה של גנים מסוימים על ידי שינוי מבנה ההטרוכרומטין. החוקרים גם גילו ש-WRN מגיב ישירות עם מבנים מולקולריים שמייצבים הטרוכרומטין – וזה "אקדח מעשן" שהקושר ישירות בין WRN פגום לערעור של מבנה הכרומטין.
"המחקר שלנו קושר בין תסמונת ורנר לחוסר ארגון של הטרוכרומטין, ומתאר איך מוטציה גנטית מביאה לשיבוש כללי של תהליכים תאיים על ידי פגיעה בוויסות של ביטוי הגנים. בהסתכלות רחבה יותר הוא רומז ששינויים מצטברים במבנה ההטרוכרומטין עלולים לגרום להזדקנות תאים", אומר בלמונטה. "אנו שואפים להבין בצורה עמוקה יותר את המעורבות של ארגון הלקוי של ההטרוכרומטין בזיקנה, כולל יחסי הגומלין שלו עם תהליכים תאיים אחרים שעורבים בהזדקנות, כגון קיצור קצות הכרומוזומים, הידועים כטלומרים".
אין ספק שהמחקר הזה יתרום להבנה טובה יותר של תהליך ההזדקנות, ואולי יקדם בעתיד טיפולים למחלות הקשורות בהזדקנות על ידי תיקון השינויים שנגרמים בזקנה למבנה החומר הגנטי.
ד"ר עידו מגן
המחלקה לגנטיקה מולקולרית
מכון ויצמן למדע
____________________________________________________________
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
