איש קשר
info@rappaport-prize.org.il
אלינור קורן
פרס רפפורט לדוקטורנטים מצטיינים
עידו כספי
פרס רפפורט לדוקטורנטים מצטיינים
אלינור קורן
בשנת 2015 עברה אלינור קורן מאוסטרליה לישראל ״כעולה חדשה״ בכדי להצטרף לטכניון-מכון טכנולוגי לישראל ולהתחיל בלימודיה לתואר מסטר בהנחייתו של פרופ' ירון פוקס. מחקריה מתמקדים בוויסות ההתאבדות התאית (אפופטוזיס) בתאי גזע בוגרים ובהשפעות מותם של תאי גזע אלו על התחדשות רקמות וריפוי פצעים.
במחקריה גילתה אלינור כי לחלבון הפרו-אפופטוטי ARTS תפקיד מפתח בוויסות המוות של תאי גזע במעי. בעבודתה הראתה כי בהיעדר,ARTS מתרחשת הפחתה בתהליך האפופטוטי של תאי גזע באופן אשר יכול להקל על הסימפטומים של מחלות מעי במעי. כמו כן העדר ARTS מסוגל לעכב מוות של תאי מעיים הנגרמים על ידי קרינה, תופעת לוואי שכיחה של טיפול בהקרנות בקרב חולי סרטן. ממצאים אלה מוכיחים את החשיבות של אפופטוזיס בוויסות תאי גזע בוגרים ומראים כי למניפולציות אפופטוטית יכולות להיות יתרונות טיפוליים.
אלינור נמצאת כעת בשלב הבא של המחקר שלה, המתמקד ביישום התרגום של ממצאיה. באופן ספציפי, היא מפתחת מגוון מעכבי מולקולות קטנות של ARTS המיועדים לשימוש טיפולי. תקוותה הנה שממצאיה עשויים יום אחד לשמש כתרופות למחלות שונות ולהוות קו טיפולי ברפואה רגנרטיבית.
עידו כספי
עידו כספי ממעבדתו של פרופ' נתן נלסון באוניברסיטת תל-אביב חוקר במסגרת עבודת הדוקטורט את תהליך הפוטוסינתזה, תוך התמקדות בPhotosystem I- (PSI), אחד משני החלבונים אשר ממירים אנרגיה סולרית לאנרגיה כימית. מולקולות כלורופיל - הנותנות לצמחים את צבעם הירוק - מסוגלות לספוג את קרני השמש ולהשתמש באנרגיה האצורה בהן להעברת אלקטרונים, מה שיוצר הלכה למעשה זרם חשמלי.
האלקטרון עובר מ-PSI לחלבון בשם פרדוקסין (ferredoxin) ונאגר לבסוף במולקולה עתירת אנרגיה. לאחר שהאלקטרון עוזב את PSI, חלבון נוסף הנקרא פלסטוציאנין (plastocyanin) נקשר ל-PSI ותורם לו אלקטרון וכך מאתחל את המעגל. לכן, הבנת תכונותיו של PSI ושימוש בו כבסיס להפקת אנרגיה ירוקה - בדרך טבעית או מלאכותית – על ידי פיצוח המבנה האטומי מהווה נושא מחקר מעניין וחשוב. לאחר שנים ארוכות של מחקר בנושא, פיענחו פרופ' נלסון, עידו ועמיתיהם חלק נכבד ממנגנון הקישור והעזיבה של החלבונים הללו.
בעזרת שימוש בשיטת מיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני (cryogenic electron microscopy או cryo-EM) - הנחשבת לשיטה המתקדמת ביותר כיום לפתרון של מבני חלבונים ברזולוציה אטומית - הצליחו פרופ' נלסון, עידו ועמיתיהם לראות את המבנה המשולש של PSI קשור לפרודקסין ופלסטוציאנין. למרות שהמבנה של שני האחרונים דומה למדי, כל אחד מהם הציג צורת קישור שונה ל-PSI, וכעת החוקרים מקווים כי ידע זה ישמש כבסיס להפקת אנרגיה נקייה.
עסאם עסלי
שיר טוביאנה
עסאם עסלי
עסאם הוא סטודנט בתכנית רופא-חוקר (MD-PhD) אשר משלבת לימודי רפואי ומחקר ביו-רפואי באוניברסיטת בן-גוריון. במחקרו הוא מתמקד בחקר המיטוכונדריה – אברון שנמצא בתאי גופנו ומהווה מעין תחנת כוח שמספקת אנרגיה לגוף. במקרים שבהם ישנו עודף של מזון בגוף, המיטוכונדריה מורה לתא לאחסן את המזון כשומן, מה שמתבטא במצב של השמנה גופנית. בניגוד לרקמת "השומן הלבן" – רקמת השומן הנפוצה ביותר בגוף האדם, שייעודם של תאיה הוא אחסון מזון, יש לנו רקמת שומן נוספת בשם "השומן החום" אשר מכילה מספר עצום של מיטוכונדריות שעושות את הפעולה ההפוכה: כתגובה לקור, המיטוכונדריות של רקמת "השומן החום" שורפות שומן בצורה של חום. לאחרונה רקמה זו התגלתה מחדש בבני אדם בוגרים והפכה ליעד טיפולי "חם" כנגד השמנה וסוכרת. אחד האתגרים הגדולים ביותר בתחום זה הוא מציאת דרך שבה ניתן לשפעל רקמה זו לאורך זמן בבני אדם בוגרים ולמנוע את דעיכת פעילותה, שמתחרחשת עם התקדמות הגיל.
במחקרו, עסאם הוביל מחקר אינטר-דיספלנרי תחת הנחייה משותפת של פרופ' ישראל סקלר מאוניברסיטת בן-גוריון ופרופ' אורין שריחי מ-UCLA. עסאם איתר מנגנון מולוקלרי שמאקטב גן שאמון על סילוק סידן מהמיטוכונדריה ומאפשר הפקת אנרגיה ובזבוזה תוך כדי שמירה על חיות הרקמה ומניעת תמותה שלה. הוא מצא שירידה בפעילות הגן ממירה את סיגנל התרמוגנזה לסיגנל שמוביל למוות תאי וכך לירידה במסה של רקמת השומן החום . בהתבסס על ממצאיו, עסאם מציע דרך חדשנית למניעת הצטמקות רקמה זו במהלך חיינו ושמירה על יכולתה להפיק אנרגיה ושריפת שומן, במיוחד במצבי השמנה וזקנה.
שיר טוביאנה
סטודנטית בתוכנית MD-PhD בטכניון, המשלבת לימודי רפואה ומחקר. עבודת המחקר של שיר בהנחיית פרופ' שרה זליג ופרופ' קרל סקורצקי, עוסקת בחקר התפקיד של מתילציית DNA בקצות הכרומוזומים, באיזורים הסמוכים לטלומרים הקרויים סאבטלומרים. הפרעות בתהליך המתילציה, שינוי אפיגנטי שנעשה על גבי ה-DNA, יכולות לגרום לשיבוש הבקרה על הטלומרים ולהוביל להזדקנות מוקדמת של התאים.
המודל בו שיר השתמשה במחקרה הוא מחלה גנטית אנושית, תסמונת ICF, אשר גורמת לשיבוש המתילציה בכלל הגנום. היא בחנה את האפשרות לתקן את המחלה הזו באמצעות עריכה גנומית בתאי גזע מושרים אשר נוצרו מתאי עור של חולים במחלה זו. החלבון המוטנטי חזר לפעילותו לאחר העריכה הגנטית, אך לא הצליח לבצע מתילציית DNA בחלק מהאזורים הגנומיים וביניהם רוב האזורים הסמוכים לטלומרים. בשיתוף פעולה עם המעבדה של ד"ר מטראצו באיטליה, התגלה כי החלבון לא מבצע מתילציה מחדש באזורים העשירים בחסם מולקולרי שהינו חלק מזיכרון אפיגנטי של תאי העור המקוריים של החולים. מניפולציה כימית שהפחיתה באופן זמני את החסם המולקולרי גרמה לכך שרמת המתילציה בסאבטלומרים עלתה.
פרויקט זה מדגיש את האתגרים שעלינו להתמודד עימם בבואנו לתקן תסמונת גנטית אנושית המשבשת את האפיגנטיקה של הגנום. יחד עם זאת, המניפולציה התרופתית אשר העלתה את רמות מתילציית ה-DNA, משמשת הוכחה עקרונית לכך שאנו עשויים להתגבר על מכשולים אלה, בתנאי שנבין את הכללים המווסתים מתילצית DNA באזורים גנומיים שונים.
