זוכת פרס רפפורט לחוקר ביו־רפואי בכיר לשנת 2015, על מחקרה בתחום המיקרו רנ"א. פירסמה מחקר חדש ובו גילוי הקשר הביולוגי בין מצבי דלקת, תגובות לחץ והשמנה.

מהפכת ריצוף הגנום האנושי בתחילת שנות האלפיים הכתירה שני גיבורים ראשיים – הדנ"א (DNA) והרנ"א (RNA). דנ"א, החומר הגנטי בכל תא בגופנו, משמש תבנית ליצירת רנ"א, וזה, בתורו, יוצא מגרעין התא ומשמש תבנית ליצירה של חלבונים. בתווך נמצא המיקרו-רנ"א (microRNA), שבתחילה הוגדר כתוצר של דנ"א "זבל", אך עם השנים והתעמקות המחקר שודרג לרמת "פיקוד העורף" בשל תפקידו בפיקוח ובקרה על תהליך ייצור החלבונים הנגזר מהפעילות הגנטית.

המיקרו-רנ"א פועל כבלם בייצור החלבונים שמרכיבים את גופנו. מולקולות הרנ״א הזעירות, שגודלן כאחוז אחד מגודלו של גן ממוצע, מזהות רצפים קצרצרים בתוצרי הרנ"א של הגנים המקודדים לחלבונים, מתלפפות סביבם ומצמצמות את יכולתם להיתרגם לחלבונים המרכיבים את גופנו. מיקרו-רנ"א יחיד מסוגל לעמעם תגובה ביולוגית מורכבת, למשל תגובת דלקת או חלוקת תאים. 

משפחת המיקרו-רנ"א כוללת לפחות 2,000 גנים, שהמגוון שלהם ותפקידיהם נמצאים בעלייה מתמדת לאורך האבולוציה. פרופ' חרמונה שורק מהאוניברסיטה העברית בירושלים, חוקרת את פעילותם ותכונותיהם של המיקרו-רנ"א וההשפעה שיש להם על תפקודי המוח. 

"כיום ידוע שיש קשר בין הפיזי לנפשי, בין הגוף למוח, ומחקרים מראים כי טראומה נפשית משפיעה על מבנה הגנים. במצבי לחץ וחרדה נוצרת תגובה דלקתית ועולה באופן קיצוני רמת הביטוי של  סוגי המיקרו-רנ״א מבקרי הדלקת במוח וגם במעי, כך למשל מצבם של חולים במחלת קרוהן עלול להחמיר בתנאי לחץ" מסבירה פרופ' שורק.רבים מהמיקרו-רנ"א נחקרו על ידי קבוצות מחקר שונות בהקשר למצבי לחץ או דלקת או השמנה, אבל ללא בחינה של הקשר בין התופעות. במחקרה האחרון שפורסם בכתב העת "Trends in Molecular Medicine",  מצאה פרופ' שורק סוגי מיקרו-רנ"א רבים המגיבים גם למצבי לחץ וגם להשמנה. "בעבר חקרנו את הקשר בין ביטוי של מיקרו-רנ"א למצבי לחץ והראינו שיש לכך רקע תורשתי אבל גם סביבתי. היום הוספנו למשוואה את תופעת ההשמנה, שהיא המגפה של העולם המודרני, ומסתבר שלמצבי לחץ יש השפעה גם בהקשר הזה". 

המחקר, שפורסם במגזין Cell, מראה שאחדים מן המיקרו-רנ"א הפועלים במצבי לחץ וחרדה לדיכוי התגובות הדלקתיות, גם מעודדים תהליכי השמנה. עוד התברר כי בבני אדם שונים, רמת הביטוי של סוגי המיקרו-רנ"א מבקרי ההשמנה תלויה במידה שונה בתורשה ובחשיפה למצבי לחץ וחרדה. "לגילוי הזה יש ערך אבחנתי שכן הגנים למיקרו-רנ”א ניתנים לעיכוב על ידי תרופות מבוססות דנ”א. כך  שמדובר בעקרון שיש לו גם השלכות מעשיות," פרופ' שורק הסבירה.

על ידי יצירת תרופות בעלות רצף רנ"א סינטטי הפוך ניתן לחסום את המיקרו-רנ"א הטבעיים, וכך לרפא מחלות גופניות ונפשיות. המחקר פורץ הדרך של פרופ' שורק כבר משמש בסיס לתרופה ניסיונית הנמצאת בפיתוח לטיפול במחלת קרוהן; בנוסף, במסגרת מרכז המצוינות הישראלי למצבי טראומה, בוחנת המעבדה אם מדידת רמת המיקרו-רנ״א עשויה לספק מדד אובייקטיבי לאבחון טראומות נפשיות, כדוגמת הלם קרב וטיפול בהן.

על פי מחקרם המשותף של זוכה פרס רפפורט לחוקר ביו רפואי צעיר לשנת 2015, ד"ר ערן אלינב מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, ושל פרופ' ערן סגל מהמחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה שימושית ושל מדעני מכון ויצמן למדע, שפורסם בכתב העת המדעי - Cell , התשובה לשאלה זו שונה אצל אנשים שונים. 

במחקר עקבו המדענים באופן רציף אחרי רמות הסוכר בדם אצל 800 מתנדבים ביותר מ- 46 אלף ארוחות, ומצאו כי התגובה למזון היא, במידה רבה, אישית. במחקר נמצא כי הנבדקים הגיבו באופן שונה משמעותית לארוחות פשוטות ומורכבות כאחד. למשל, אצל משתתפים רבים זינקו רמות הסוכר בדם לאחר צריכת מנה סטנדרטית של גלוקוז, אך אצל רבים אחרים זינקו רמות אלה דווקא לאחר אכילת לחם לבן ולא גלוקוז. ד"ר אלינב: "מטרת המחקר שלנו הייתה למצוא את הגורמים שאחראים לתגובת הסוכר האישית של כל אחד למזונות. השתמשנו במידע הזה כי לפתח המלצות תזונתיות אישיות, שיעזרו למנוע או לטפל בהשמנת יתר וסוכרת, הנחשבות בשנים האחרונות למגפות עולמיות״.

בהסתמך על ממצאים אלה, פיתחו המדענים אלגוריתם חישובי אשר ניבא נכונה את התגובות האישיות של משתתפי המחקר למזונות שונים. במחקר המשך, שכלל עוד 100 מתנדבים, אותו אלגוריתם הצליח גם לנבא נכונה את שיעור העלייה ברמת הסוכר בדם בתגובה למזון, דבר שהראה כי אפשר ליישם אותו במשתתפים חדשים. כמו כן, הראו המדענים כי אורח החיים משפיע על הסוכר בדם. בין היתר, הם הראו כי אותו מזון השפיע באופן שונה על רמת הסוכר באותו האדם לאחר שינה או לאחר התעמלות. בשלב הבא של המחקר, הרכיבו המדענים דיאטה המבוססת על האלגוריתם, במטרה לבדוק אם המלצות אישיות שמפיקה המערכת אכן מסייעות בהורדת רמת הסוכר בדם. משתתפים בשלב זה קיבלו דיאטה אישית "טובה" לשבוע אחד ודיאטה "רעה" לשבוע נוסף. שתי הדיאטות כללו את אותו מספר הקלוריות והשתנו מאדם לאדם. כך מזונות מסוימים שהופיעו בדיאטה "טובה" אצל נבדק אחד הופיעו אצל נבדק אחר בדיאטה ה"רעה". הדיאטות ה"טובות" אכן עזרו לנבדקים לשמור על רמות בריאות של סוכר  

בדם, ולעומת זאת, הדיאטות ה"רעות" גרמו פעמים רבות לעלייה מהירה ומשמעותית ברמות אלה. שתי התוצאות נרשמו לאחר ניסוי של שבוע ימים בלבד. יתר על כן, כתוצאה מדיאטה "טובה", נרשמו שינויים אחידים בהרכב חיידקי המעיים, דבר המצביע על כך שחיידקים אלה יכולים להיות מושפעים מדיאטה אישית, והם, בתורם, יכולים להשפיע על התגובה למזון מבחינת תגובת הגוף בשינוי רמת הסוכר בדם.

מחקר ד"ר ערן אלינב - סרטון הסבר 

כתבה ב'הארץ' 

וכה פרס רפפורט לחוקר ביו-רפואי צעיר לשנת 2014, עוקב אחר תהליכים מטבוליים בזמן אמת. הטכנולוגיה של האוניברסיטה העברית מאפשרת גידול של אברונים של כבד אנושי, ביחד עם חיישנים אלקטרו-אופטים זעירים, על שבב המדמה את הסביבה הפיזיולוגית הטבעית בגוף. במאמר שהתפרסם בעיתון המוביל PNAS, נחמיאס השתמש במערכת לזיהוי של רעילות אידיוסינקרטית (בלתי צפויה) של תרופות בכבד. החוקרים גילו שתרופה למחלת הסכרת בשם Troglitazone שהוסרה מהשוק אחרי מספר מקרי מוות ושעלתה לחברת התרופות Pfizer קרוב למיליארד דולר בתביעות נזקים, גורמת ללחץ על חילוף החומרים בתא, דבר שלא היה ניתן להבחין בו עד כה. ישום, חברת המיסחור של האוניברסיטה העברית, נערכת להקמת חברה אשר תספק שירותים לחברות תרופות וקוסמטיקה כאלטרנטיבה לניסויים בבעלי חיים.

פרזנטציות חוקרים 

אוצרת: אלן גינתון

מוזיאון תל אביב לאמנות

ד"ר יעקב חנא מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, מונה כחבר מערכת בכתב-העת המדעי לתאי גזע בעקבות פרסום  גילויו פורץ הדרך.

"במחקר זה גילינו מסלול חיוני המאפשר מצב בו תאי גזע יכולים לכבות את עצמם. זהו גילוי קריטי מאחר  וה-pluripotency (היכולת לההפך לכל סוג של תא) העוברי הוא מצב חולף וקיימת סכנה אם ההתחדשות העצמית אינה כבויה במהלך ההתפתחות".

מאמר נוסף של ד"ר חנא בכתב העת היוקרתי Cell, נבחר לאחרונה כ"מאמר הטוב ביותר לשנת 2015". המחקר סיקר את הצלחת המעבדה בראשות ד"ר חנא לבדל תאי גזע שמקורם בעור אדם לתוך תאי אב של זרע וביצית. לגילוי זה עשויות להיות השלכות רפואיות לטיפול בפוריות לחולים שאין באפשרותם לייצר תאים אלה.  (כתבה אודות המחקר)

במהלך השנתיים האחרונות, בעקבות פרסומי גילוייו החדשניים, הצטרף ד"ר חנא כחבר מערכות המגזינים המדעיים הבאים:

-       Stem Cells, by AlphaMed press

-       Journal of Stem Cell Research and Medicine, published by Oat publishing

-       Cell Research, published by Nature Publishing Group

-       Genomics, Proteomics and Bioinformatics, published by Elsevier

-       Stem Cell Reviews and Reports, published by Springer Link

-       Stem Cell Reports, published by Cell Press

פרי שיתוף פעולה הדוק בין קבוצת של ד"ר ערן אלינב (זוכה פרס רפפורט לחוקר ביו-רפואי צעיר לשנת 2015) וד"ר עידו עמית (זוכה פרס רפפורט לחוקר ביו-רפואי צעיר לשנת 2016) ממכון ויצמן למדע.

על ידי שימוש בטכנולוגיות מתקדמות, גילו החוקרים שאוכלוסיות חשובות של תאים חיסוניים במערכת העיכול, שחשיבותן מכרעת בהגנה מפני זיהומים ומפני מחלות דלקתיות כמו מחלת מעי דלקתית, מורכבות  יותר ממה שהיה ידוע עד היום. הצוותים איפיינו לראשונה 15 אוכלוסיות חדשות של תאים חיסוניים במעי שמחציתן אף מושפעות מאד מהחיידקים הקיימים במעי.

תקציר המאמר שפורסם בחודש אוגוסט 2016 במגזין היוקרתי Cell.

במחקר השני שבו שיתפו שני הזוכים פעולה נמצאו מספר גנים המעורבים בתהליכים בהתפתחות מערכת החיסון של העובר והעלולים לתרום להופעת הפרעות התפתחותיות מסויימות. המחקר עשוי להסביר, בין היתר, את מידת ההשפעה של זיהום ציטומגלווירוס (CMV) אצל האם במהלך ההריון, על מערכת החיסון של העובר. הזיהום מעלה את הסיכון כי הצאצא יפתח אוטיזם או סכיזופרניה, שנים רבות לאחר מכן.  

חושפת את מנגנון חדש שבאמצעותו תאי כבד אנושים נלחמים בוירוס צהבת הנגיפית, הפטיטיס C.

זיהום ויראלי הוא אחד האתגרים הרפואיים המובילים של המאה ה -21. וירוסים הם טפילים החסרים את המנגנון הבסיסי הדרוש לשכפל את עצמם. על מנת לעקוף בעיה זו להשלים את מחזור חייהם ולהפיץ עצמם, הם 'נטפלים' לחילוף החומרים של מארחיהם. למדענים עדיין אין הבנה טובה של משחקי הגומלין המטבוליים בין וירוסים לאורגניזמים שהם מדביקים.במחקר חדש המופיע בכתב העת המדעי  Nature Chemical Biology,  קבוצת מחקר בינלאומית בהובלת פרופ' יעקב נחמיאס, זוכה פרס רפפורט לחוקר ביו-רפואי צעיר לשנת 2014 מהאוניברסיטה העברית, פיתחה שיטת לזהות את מערך הבקרה הגנטית השולט בתגובה המטבולית של וירוס הפטיטיס C. החוקרים הצליחו להראות כיצד גנים שולטים בתהליכים מטבוליים, כגון פירוק של גלוקוז ושומן, משפיעים על מחזור החיים של וירוס הצהבת. בעוד מספר תהליכים מטבוליים היו מועילים עבור הוירוס ואיפשרו לו שיכפול מואץ, תהליכים מטבוליים אחרים דווקא הפריעו למחזור החיים הויראלי.

"התוצאות שלנו מציגות גישה חדשה לטיפול בזיהום נגיפי, על ידי הגברה של תהליכים מטבוליים שמפריעים למחזור החיים של הווירוס״ לדברי פרופ' נחמיאס.

ממתודולוגיה זו ניתן להרחיב וללמוד על הסדרת חילוף החומרים של סרטן הכבד וזיהומים אחרים.

המוסדות המשתתפים במחקר כוללים האוניברסיטה עברית ירושלים, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד,  Broad Institue of MIT and Harvard , אוניברסיטת תל אביב, אוניברסיטת דואיסבורג-אסן ואוניברסיטת היינריך היינה. המחקר מומן על ידי המועצה האירופית למחקר והקרן הפילנטרופית של סם ורינה פרנקל.

בצער רב, אנו מודיעים על פטירתה של הגב' רות רפפורט ז"ל, אשר הלכה אתמול לעולמה כשהיא מוקפת בבני משפחתה.

הגב' רפפורט ז"ל היתה הכוח המניע מאחורי טקס פרסי רפפורט ועל כן בשנת 2018 הטקס לא יתקיים.

נשוב למסורת הטקס בשנה הבאה.

מודים לכם על התמיכה,

קרן ברוך ורות רפפורט