Facebook
Twitter
Email
WhatsApp

מחקר שנערך בטכניון והתפרסם ב-Nature שופך אור על האבולוציה המתמדת של מערכת החיסון

מערכת, 24/06/2024, צילום: דוברות הטכניון

חוקרי הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט מראים במאמרם כיצד התפתח במערכת החיסון “מרחב התפתחותי” המאפשר לה להסתגל במהירות לשינויים בסביבה

מאמר שפרסמו חוקרי הטכניון במגזין המדעי היוקרתי Nature מציג תובנות חדשות על האבולוציה של מערכת החיסון. ממצאי המחקר מצביעים על מודולריות וגמישות כתכונות מהותיות באבולוציה של מערכות מורכבות דוגמת מערכת החיסון. ממצאים אלה מבוססים על סריקת הגנום של 60 בעלי חוליות שונים שחיו בטווח זמן של 600 מיליון שנה.  את המחקר הובילו חוקרי הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט פרופ’ שי שן-אור, ד”ר טניה דובוביק והפוסט-דוקטורנט ד”ר מרטין לוקצ’ישין, בשיתוף הקריה הרפואית לבריאות האדם רמב”ם ואוניברסיטת קרנגי מלון.

מערכת החיסון היא מערכת מורכבת המגינה על האורגניזם מפני נגיפים, זיהומים וגורמים עוינים אחרים. היא בנויה מתאי חיסון מסוגים שונים, שלכל אחד מהם תפקידים ייעודיים משלו. תאים אלה פועלים יחד כדי לספק את ההגנה הדרושה לגוף. האינטראקציה בין מערכת החיסון לסביבה המשתנה ללא הרף מצריכה שינוי בלתי פוסק של מערכת החיסון, כלומר אבולוציה מתמדת שלה.  האבולוציה, בתיאור כללי, פירושה הסתגלות לשינויים בסביבה באמצעות שינויים גנטיים אקראיים (מוטציות) וברירה טבעית. כך מתפתחות כל המערכות בעולם החי ובהן מערכת החיסון.

הגנים במערכת החיסון, בעיקר ביונקים ובציפורים, מתפתחים במהירות רבה יחסית לגנים אחרים בגנום. עובדה זו משקפת את חשיבותה של מערכת החיסון בהסתגלות לשינויי הסביבה הן במצבי חולי והן בשגרה. למרות זאת, הדינמיקה האבולוציונית של מערכת החיסון לא נחקרה לעומקה עד כה, וזאת במידה רבה עקב מורכבותה של מערכת זאת; מערכת החיסון מאופיינת בשונות גבוהה בין פרטים, ולכן נהוג לחקור אותה בחיות מעבדה הנמצאות בסביבה נקייה ונטולת נגיפים וחיידקים – תנאי גידול שמובילים במתכוון לכך שהפרופיל הגנטי של העכברים השונים אחיד.

חוקרי הטכניון השתמשו במודל ייחודי של עכברים ששונותם הגנטית גבוהה כך שהיא מדמה את השונות הקיימת בין בני אדם. באמצעות מודל זה מדדו החוקרים את השונות החיסונית בין העכברים השונים ואיתרו את הגנים השולטים בשכיחותו של כל סוג תא.

ידוע שגנים משפיעים על תאים, ועל האורגניזם כולו, באמצעות ביטוי גנטי (Gene expression): המידע המקודד בגן “מתורגם” למולקולות בעלות תפקידים שונים. נהוג להניח, וכך הדבר במקרים רבים, שהגנים משפיעים על התאים שהם מבוטאים בהם – הם מכוונים תהליכים בסיסיים כגון חלוקת התא, נדידתו ומותו.

במרכז מאמרם של חוקרים הטכניון מוצג גילוי דרמטי: סדרה של גנים המשפיעים על תאים שאותם גנים אינם מבוטאים בהם. במילים אחרות, מדובר בגנים המבוטאים בסוגי תאים מסוימים אך משפיעים על סוגי תאים אחרים.

החוקרים מראים במאמרם כי סדרת הגנים הייחודית שהם גילו מאופיינת בשכיחות-מוטציות גבוהה יותר. לדבריהם, שכיחות גבוהה זו מייצרת “מרחב התפתחותי” שבו נוצרת שונות בין-תאית גבוהה, החיונית להתאמת האורגניזם לסביבה, וזאת בלי לחולל נזק משמעותי.

לדברי פרופ’ שי שן-אור, “אחת ההשלכות החשובות של הממצאים שלנו היא שיכולתה של מערכת החיסון להשתנות ולפתח יכולות חדשות תלויה באינטראקציה בין סוגי תאים שונים יותר מאשר באינטראקציה בין תאים מאותו סוג. גילויים אלה מספקים לנו הבנה לאופן התפתחותן של מערכות מודולריות מורכבות. מודולריות כזאת אומנם נצפתה בעבר בהקשר של גנים וחלבונים המפתחים יכולות חדשות, אולם היא מעולם לא נחקרה במערכות רשתיות מורכבות דוגמת האינטראקציה הבין-תאית במערכת החיסון.

להערכת החוקרים, מחקרי המשך הקשורים לכושר-ההתפתחות של מערכת החיסון לא רק ישפכו אור על המנגנונים שמאחורי תגובות חיסוניות אלא גם יסייעו בפיתוח פתרונות ביומימטיים (הנדסה בהשראת הטבע), למשל מערכות מלאכותיות מורכבות (system-of-systems) שגם הן, בדומה למערכת החיסון, מושתתות  על השפעות גומלין בין יחידות פונקציונליות.

המחקר נתמך בנדיבות על ידי קרן המדע הישראלית (ISF), קרן אפלבאום, קרן מילגרום, קרן המחקר ע”ש קולק, מרכז ברוך ורות רפפורט לחקר הסרטן בטכניון ומלגת אלי קאופמן.

פרופ’ שי שן-אור הוא חבר סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, ראש המעבדה לאימונולוגיה מערכתית ורפואה מותאמת אישית, מדען ראשי ומייסד שותף בחברת סייטוריזן, ראש Tech-AI.BioMed  (הזרוע הרפואית של המרכז לבינה מלאכותית בטכניון) וראש מכון זימין בטכניון. 

למאמר ב-Nature – לחצו כאן

שתפו את הכתבה

תגובות

{{ reviewsTotal }}{{ options.labels.singularReviewCountLabel }}
{{ reviewsTotal }}{{ options.labels.pluralReviewCountLabel }}
{{ options.labels.newReviewButton }}
{{ userData.canReview.message }}

כתבות נוספות

במרפאת אורתופדית ילדים אנו מטפלים במגוון בעיות אורתופדיות אקוטיות, מולדות או התפתחותיות וכן במחלות בעלות מרכיבים הקשורים למערכת השריר, השלד ומערכת העצבים

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

הלבלב שוכן במעמקי חלל הבטן ומיקומו המדויק עשוי להשתנות מאדם לאדם. עובדה זו, לצד המחסור בסמנים ביולוגיים ובשיטות דימות רגישות מספיק, הן הסיבות לכך שגידולים סרטניים בלבלב

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

“מטר על מטר” נוסד ב-2008 בהשראת האמונה שבשירה טמון כוח אישי וחברתי גואל. עוצמה זו באה לידי ביטוי בין השאר הודות לתביעה עמוקה מהשירה להפוך את המטר על מטר שלנו למרחב

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

שנה לאחר מותה הטראגי של הדוגמנית קארין באומן ז”ל, בגיל 35 בלבד, הגישה אמה, יהודית באומן-תבורי, קובלנה למשרד הבריאות, בדרישה להורות על פתיחה בחקירה נגד המרכז הרפואי

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

תערוכה של קבוצת “סטודיו שיתופי” אשר נוצרה בעקבות שהות אמנים במרכז לאמנות דיגיטלית במשך שנתיים בהן פיתחו יצירה משותפת וחדשה

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

פרוייקטים חדשניים של יזמות וחדשנות ברפואה במסגרת”חממת דיסקונט ליזמות וחדשנות” בסורוקה

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

“אאוטסיידרית: ניחוחות של תקווה” מאת אלמה סול בהוצאת ספרי ניב, הוא רומן מרגש שמציג את סיפור חייה של אלמה כאאוטסיידרית מבחינה תרבותית ומסורתית בעלת אופי ואופק מחשבה שונה

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

לצד המשך המלחמה ובתקווה לשובם של החטופים, החל החופש הגדול ואתו מאות אלפי ילדים שישתתפו באירועים, טיולים וקייטנות שחלקם יערכו בשמש. לרגל החופשה הארוכה

ה׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 11/07/2024

מרכזי חוסן בצפון (יישובי גליל מזרחי וגליל מערבי): עברית – 04-6900603 ערבית – 04-7702649 רוסית – 04-7702650 אנגלית – 04-7702651

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

מחוות ליהודה עמיחי, דוד אבידן, יונה וולך, א”ב יהושע, חזי לסקלי, דן מירון, ק.צטניק, יואל הופמן, אהרן שבתאי, שמעון אדף ומירון ח. איזקסון

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

הורי העובר, יפוצו על ידי רמב”ם בסכום כולל בסך 850 אלף שקלים. את ההורים ייצגה עו”ד טלי טרייבנד העוסקת בתביעות רשלנות רפואית

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

תל-חי כיתות אמן בינלאומיות לפסנתר לשנת 2024 בניהולו המוסיקלי של פרופ’ עמנואל קרסובסקי יתקיימו השנה בתאריכים 4-16 באוגוסט בקונסרבטוריון הישראלי למוסיקה, ע”ש לין ותד אריסון

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

“כרמל הוא בי”ח נמרץ ומתחדש עם מרכזי מצוינות מובילים ועם צוות שיש לו ברק עיניים. כרמל ימשיך להתפתח לקראת המעבר לביה”ח החדש בק.אתא תוך פיתוח יכולות טכנולוגיות מתקדמות הובלה

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

האירוע כולל מופע סוחף בין כרמי המשק הכולל קטעים מרפרטואר הלהקה ובמהלכו יזמינו את הקהל להצטרף ולרקוד איתם

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

ארגון המנתחים הפלסטים אסתטיים בישראל: “התוצאות הגלובליות מצביעות על מגמה שאנחנו רואים גם כאן בארץ”

ד׳ בתמוז ה׳תשפ״ד – 10/07/2024

כללית מחוז צפון מרחיבה את שירותיה הרפואיים בעיר צפת ולאחרונה נפתח שירות חדש, ייעוץ על ידי כירורג ילדים, ד”ר יבגני ילונין, מומחה בכירורגיה כללית ומומחה בכירורגית ילדים ממרכז רפואי

כ״ד בסיון ה׳תשפ״ד – 30/06/2024

Acino מקבלת את הזכויות המסחריות עבור EXBLIFEP®(צפיפים/אנמטאזובאקטם) במדינות החברות במועצת שיתוף הפעולה של המפרץ (GCC) ודרום אפריקה

כ״ד בסיון ה׳תשפ״ד – 30/06/2024

דינה תושבת חיפה בת ה 60 אובחנה עם גידול סרטני ממאיר בראש הלבלב. צוות המערך הכירורגי בכרמל בהובלת פרופ’ ריאד חדאד ניתח אותה באמצעות רובוט הדה וינצ’י ניתוח מורכב במשך 6 שעות

כ״ד בסיון ה׳תשפ״ד – 30/06/2024

בהנחיית אפרת שהם, מרצה בעמיתים לזכויות, שיזם מרכז יה”ל חדרה ההרצאה הינה ללא תשלום, מיועדת למתמודדים ובני משפחה ותתקיים בים שלישי 02/07/2024 בשעה 17:00 בזום

כ״ד בסיון ה׳תשפ״ד – 30/06/2024

הרשמו לאתר

שם פרטי*
שם משפחה*
אימייל*
טלפון
שם משתמש(באנגלית בלבד)*
סיסמא*
אימות סיסמא*
דילוג לתוכן