פריצת דרך באוניברסיטת בן גוריון

חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, המכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב (NIBN) ומכוני הבריאות הלאומיים בארה"ב (NIH) פענחו את האופן שבו דנ"א מיטוכונדריאלי יוצא מהמיטוכונדריה ומעורר מחלות אוטואימוניות, וכיצד ניתן לחסום את יציאתו. החוקרים הדגימו את התגלית על מחלת הזאבת (לופוס), ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת היוקרתי Science. לקריאת המאמר לחצו כאן. 

את המחקר הובילו פרופ' ורדה שושן-ברמץ, המייסדת והמנהלת הראשונה של המכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב וכן חברת סגל המחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בן-גוריון בשיתוף עם ד"ר ג'אי צ'ונג (Jay Chung) מ-NIH.

פרופ' שושן-ברמץ, חוקרת בעלת שם עולמי בתחום המיטוכונדריה, גילתה מנגנון ייחודי של יציאת דנ"א מיטוכונדריאלי דרך תעלה גדולה המורכבת מ-VDAC1. VDAC1 הוא חלבון שממוקם במיטוכונדריה, אברון תוך-תאי שמייצר את רוב האנרגיה שדרושה לתא והכרחי לתפקודו ותחזוקתו. כמו כן, המיטוכונדריה מעורבת בתמותת תאים כמאכסנת חלבונים משרה תמותה. במחקריה הקודמים הדגימה פרופ' שושן-ברמץ כי כאשר VDAC1 מתבטא ביתר, כפי שקורה בתנאי עקה ובמחלות שונות כמו במחלת האלצהיימר ובמחלות אוטואימוניות, נוצרת תעלה גדולה המורכבת ממספר יחידות של VDAC1 המאפשרת יציאה של חלבונים המפעילים מוות תאי מתוכנת (Apoptosis). 

הממצא במחקר זה הוא שאותה תעלה גדולה של VDAC1 מאפשרת יציאה גם של דנ"א מיטוכונדריאלי, שהוא בעל מאפיינים משותפים עם הדנ"א החיידקי, ולכן מזוהה על ידי מערכת החיסון כגורם זר המעורר תגובה אימיונית שבא לידי ביטוי במספר מחלות אוטואימוניות בהן זאבת, המוצגת במחקר זה. 

החוקרים השתמשו במולקולה חדשה בשם 4-VBIT שפותחה על ידי פרופ' שושן-ברמץ, כדי למנוע את היווצרות התעלה הגדולה של VDAC1, ובכך נמנעה יציאתם של החלבונים גורמי התמותה והדנ"א המיטוכונדריאלי מהמיטוכונדריה. תהליך חסימה זה, מונע מוות תאי האופייני למחלות כדוגמת אלצהיימר ופרקינסון, וכן שחרור של דנ"א מיטוכונדריאלי כמו בזאבת. 

פרופ' שושן-ברמץ בשיתוף עם קבוצת המחקר ממכוני הבריאות הלאומיים בארצות הברית בראשות ד"ר ג'יי צ'ונג, זכתה להצלחה מרשימה בטיפול בעזרת המולקולה החדשה במודלים עכבריים של מחלת הזאבת והקבוצה החלה במחקר עבור מחלות נוספות. 

זאבת היא מחלה אוטואימונית כרונית שיכולה לתקוף חלקים שונים בגוף. על פי קרן לופוס האמריקנית, ישנם חמישה מיליון מקרים של המחלה ברחבי העולם ו -16,000 מקרים חדשים מדווחים מדי שנה, בחומרה קלה עד מסכנת חיים. 

דנ"א מיטוכונדריאלי נמצא גם בפלזמה של חולים במחלות אוטואימוניות של המעי (כדוגמת ulcerative colitis ו- crohn's disease). התוצאות הראשוניות מצביעות על כך שהמולקולה החדשה 4VBIT תאפשר פיתוח טיפולים עבור מחלות אלו ואחרות הקשורות במוות תאים או לשחרור של דנ"א מהמיטוכונדריה.

NIBN ‒ המכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב בע"מ הינו מכון מחקר עצמאי וייחודי הממוקם באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, ראשון ויחיד מסוגו בישראל, שהוקם במטרה לקדם מחקר יישומי, חדשני ופורץ דרך בתחום הביוטכנולוגיה ולייצר תשתית לקידום תעשיית הביוטק בנגב.

המחקר במכון מתמקד בנושאים בחזית המחקר: מחלת הסרטן, מחלות זיהומיות, מחלות אוטואימוניות ומטבוליות ,מחלות נוירו-דגנרטיביות וגנטיות ומחקר ביוטכנולוגי יישומי בתחומי החקלאות וסביבה ירוקה. במכון חברים 24 חוקרים מובילים, חברי סגל באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, כ-175 תלמידי מחקר לתארים מתקדמים, כולל פוסט דוקטורנטים, וכ-40 עובדים עובדי מעבדה ומנהלה. המחקר במכון הניב מעל ל- 800 פרסומים בעיתונות מדעית מובילה, כ-50 משפחות פטנטים ו-5 עסקאות , שעיקרן מתן רישיון לפיתוח, של טכנולוגיות פורצות דרך שפותחו במכון - לחברות ביוטק וכן כבסיס להקמת חברות הזנק (startups) חדשות.