צא-צא, דיבוק

מחלת השינה מאיימת על בני אדם וחיות משק באזורים כפריים באפריקה, קיימת גם באסיה ובשנים האחרונות אף הגיעה למערב על ידי מטיילים שנדבקו בה. המחלה הקשה נגרמת על ידי הטפיל החד-תאי טריפנוזומה, שמועבר לבני אדם ובקר דרך עקיצה – או בעצם נשיכה - של זבוב הצה-צה. בשלביה המתקדמים, מחלת השינה פוגעת במערכת העצבים, גורמת סבל רב ואף נזקים כלכליים מאחר שהיא קוטלת בקר ויונקים נוספים. לרוע המזל לא קיימים היום טיפולים רפואיים או וטרינריים יעילים נגד המחלה ואף לא חיסונים, שכן הטפיל פיתח עמידות לתכשירים השונים. אבל יש תקווה בדמותה של מציאת נקודת התורפה במעגל החיים של הטפיל, אי שם במעיו של זבוב הצה-צה.

פרופ' שולמית מיכאלי מהפקולטה למדעי החיים והמרכז לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן עוסקת תקופה ארוכה במשפחת הטפילים שאליה משתייך טריפנוזומה. מחלות נוספות וקשות שנגרמות על ידי טפילים אלה הן מחלת צ'אגאס, שבשלביה המתקדמים פוגעת במערכת העיכול ובלב, ולישמניה ("שושנת יריחו"), שקיימת באזורנו וגורמת לפצעים קשים לריפוי. על ידי הכרות מעמיקה עם מנגנוני ההתפתחות הפנימיים של הטפיל ועם המערכות המאפשרות לו להתפתח בגוף המאכסן, פרופ' מיכאלי מחפשת את נקודות התורפה שלו. היא מספרת שהטפיל מהווה מערכת מודל מעניינת מאחר שביטוי הגנים שלו תלוי בעיקר במנגנונים בקרה של גנים בשלב שלאחר השעתוק הגנטי.

אפשר לחסום את שרשרת ההדבקה - וזה קורה בתוך הזבוב

ואכן, לאחרונה, קבוצת המחקר של מיכאלי גילתה את כוחה של מולקולת רנ"א ארוכה המעורבת בהתפתחות טריפנוזומה. המולקולה, שנקראת TblncRNA-23, אינה מקודדת יצירת חלבון אך מעורבת בבקרה של התפתחות הטפיל המסוכן. באמצעות ייצור ביתר או מחיקה בטכנולוגיית קריספר של הגן המקודד אתTblncRNA-23 , ניתן היה ללמוד על תכונותיה של מולקולת הרנ"א שריתקה את החוקרות. הן מצאו שהיא:

· מבקרת את התנועה החברתית של הטפיל, הנחוצה לנדידת הטפיל בגוף הזבוב, מה שמאפשר לו להגיע לבלוטות הרוק של החרק ואז, באמצעות "נשיקה", לעבור מהזבוב למאכסן היונקי, אדם או פרה.

· המולקולה מבקרת גם את המעבר של הטפיל לצורה הספציפית, שנקראת מטאציקלית, שהיא הצורה המדבקת לאדם.

· השתקת הגן המקודד את יצירת TblncRNA-23 בטפיל מונעת לחלוטין את העברתו וכך חוסמת את שרשרת ההדבקה.

העבודה כללה אפיון של המולקולות המבוקרות על ידי TblncRNA-23 בשיטות ביוכימיות ומולקולריות מגוונות, וכן אפיינה את אחד החלבונים הקושרים את TblncRNA-23. זוהי העבודה הראשונה שזיהתה ואפיינה את תפקידו של Long non-coding RNA (מולקולת רנ"א ארוכה שאינה מקודדת) בתהליך ההתמיינות של הטפילים במהלך מחזור החיים המורכב שלהם. פרופ' מיכאלי מספרת שהמחקר יוביל לחיפוש מולקולות דומות המבקרות את פעילותו של הטפיל במאכסן האנושי וכן לחיפושן בטפילים מסוגים אחרים שנעים בין מאכסן חרקי לאדם, כדוגמת טפיל הלישמניה, בן משפחה של טריפנוזומה, וטפיל המלריה.

מיכאלי מספרת שהמשיכה המחקרית שלה לאורגזמיזמים מהמשפחה של טריפנוזומה נובעת הן מכך שהבקרה על התפתחותם מתרחשת בעיקר ברמה של לאחר השעתוק והן בגלל שאין טיפולים טובים או חיסונים נגדם, ולכן יש להם משמעות רפואית חשובה. לגבי תרופה למחלת השינה אומרת פרופ' מיכאלי, שהדרך היחידה המעשית היא להשתיק או להעלים רנ"א כמו מולקולת הרנ"א הארוכה שבה התמקד המחקר. "זה יהיה מאוד מעשי אם נמצא גן דומה שחשוב להתרבות הטפיל באדם. כבר מצאנו כזה גן שנקרא Grumpy, היא מציינת". ב-2022 התפרסם מחקר של קבוצת חוקרים בהשתתפות מיכאלי, שמצאה שביטוי יתר של גראמפי מפחית את כמותו של הטפיל טריפנוזומה בדמם של עכברים. המחקר שפורסם לאחרונה תורם לידע הולך ונצבר על הטפיל ומאפייני השעתוק הגנטי שלו.

את המחקר, שהתפרסם בכתב העת Nature Communication, הובילה הדוקטורנטית ביאטריס גלילי-קוסטין, בשיתוף פעולה עם קבוצות באוניברסיטת ייל ואוניברסיטת ברן בשוויץ, יחד עם תלמידים ותלמידות נוספים וביואינפורמטיקאים, שבראשם פרופ׳ רון אונגר מאוניברסיטת בר-אילן.

למאמר (באנגלית)