מכון ויצמן: חדשות המדע

חופש ביטוי הוא עיקרון חשוב, אך לעתים, שתיקה שווה זהב. כך זה, לפחות, בכל הנוגע לאמבה, טפיל מעיים הגורם לדיזנטריה קשה, עד כדי סיכון חיים. לפני שלוש שנים גילו מדענים במכון ויצמן שיטה המאפשרת להשתיק את הביטוי של אחד הגנים המרכזיים של האמבה. גן זה אחראי לייצורו של חלבון-רעלן שהורג את תאי המעי, ובכך ממלא תפקיד מרכזי בגרימת המחלה ההרסנית. באחרונה הצליחו החוקרים לפתח שיטה להשתקת שני גנים נוספים המאפשרים לאמבה לתקוף את תאי גוף האדם, ולגרום למחלה.

המחקר שהוביל לתגלית עסק בביטוי של גנים העוברים בתורשה, ושהרצף הגנטי שלהם נשמר קבוע במעבר בין הדורות. רבקה ברכה וחברים נוספים בקבוצת המחקר של פרופ' דוד מירלמן במחלקה לכימיה ביולוגית, הראו שאפשר להשתיק את הגן המקודד לחלבון-הרעלן. הם עשו זאת באמצעות החדרת פלסמיד (מבנה מעגלי של די-אן-אי), הכולל קטע מהגן שאותו רוצים להשתיק. החדרת הפלסמיד לתוך גרעין תא האמבה גרמה לשינוי במבנה החלבונים ("היסטונים") העוטפים את ה-די-אן-אי, דבר שגרם להשתקת הביטוי של הגן. השינוי במבנה חלבוני המעטפת גורם לגדילי הדי-אן-אי להתקפל וליצור מעצמם פקעת הדוקה. כתוצאה מכך נמנעת באופן בלתי הפיך התבטאותו של הגן, ונבלם ייצורו של החלבון-הרעלן. במאמר שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי PLoS Pathogens, דיווחו המדענים על השתקה של שני גנים נוספים הקשורים במנגנוני האלימות של האמבה, שבוצעה באותה שיטה.

האמבות המושתקות שנוצרו בדרך זו אינן מסוגלות לגרום נזק, אך על פני השטח של תאיהן מוצג אותו מערך חלבונים המאפיין את האמבות האלימות. המדענים בודקים עתה אם ניתן להשתמש באמבות הבלתי-מזיקות האלה כדי לעורר תגובה חיסונית במעי, כלומר, האם ניתן לייצר מהן חיסון פעיל. הצלחה בניסויים אלה עשויה להוביל לפיתוח תרכיב חיסון שיציל את חייהם של אלפי אנשים המתים מדי שנה בארצות העולם השלישי כתוצאה ממחלות שגורמות אמבות.

גלאי זעיר שמשתמש במולקולות אורגניות כדי לבחון בעיות שונות, החל מזיהוי התקף אסטמה ועד לגילוי נוכחות של חומרי נפץ, פותח באחרונה על-ידי צוות רב תחומי של מדענים ממכון ויצמן למדע: פרופ' רון נעמן מהמחלקה לפיסיקה כימית, פרופ' דוד כאהן מהמחלקה לחקר חומרים ופני שטח, ופרופ' אברהם שנצר מהמחלקה לכימיה אורגנית.

הגלאי, הקרוי MOCSER - MOlecular Controlled Semiconductor Resistor, מסוגל לבחון ולזהות כמויות זעירות של חומרים, עד כמה מאות מולקולות בלבד. זיהוי של כמויות קטנות אלה עשוי להניב מידע רב. למשל, זיהוי רמת תחמוצת החנקן באוויר שאדם מסוים נושף, עשוי להעיד כי הוא עובר התקף אסטמה. זיהוי של מולקולות אחרות, הנכללות באוויר שנושב מבעד לבגד של אדם, יכול ללמד אם הוא נושא מתחת לבגדיו חומרי נפץ. זיהוי נוכחות של תחמוצת חנקן במוח, יכול להצביע על סוגים מסוימים של נזק או פעילות.

המדענים אומרים כי השימוש בגלאי החדש לזיהוי התקפי אסטמה יאפשר בעתיד גם לאבחן את המחלה ולחזות התקפים. החלק של הגלאי המזהה תחמוצת חנקן הוא כה קטן, עד שאפשר להציב 28 גלאים כאלה על שבב אלקטרוני. ייתכן שבאמצעות שימוש במולקולות אורגניות שונות, אפשר יהיה לייצר בשיטה זו גלאים מיוחדים לזיהוי מזהמים סביבתיים, חומרים אסורים שונים ומולקולות ביולוגיות.

בואו לדבר על זה בפורום נוירו-גסטרואנטרולוגיה ובפורום אלרגיה ואסתמה.