מחקרים מראים כי רטרו-וירוסים אנדוגניים בתוך הגנום האנושי יכולים להשפיע על התפתחות מחלות ניווניות על ידי תרומה להתפשטות של אגרגטים לא תקינים של חלבון במוח. קרדיט: twoday.co.il.com
חוקרים רואים בגנים עתיקים יעדים פוטנציאליים לטיפול בדמנציה
שרידים גנטיים של וירוסים הנמצאים באופן טבעי בגנום האנושי עלולים להשפיע על התפתחות מחלות ניווניות. חוקרים ב-DZNE מגיעים למסקנה זו על סמך מחקרים על תרביות תאים. הם מדווחים על כך בכתב העת תקשורת טבע. לדעתם, "רטרו-וירוסים אנדוגניים" כאלה יכולים לתרום להתפשטות של אגרגטים חריגים של חלבון – סימני היכר של דמנציות מסוימות – במוח. לפיכך, שרידים ויראליים אלה יהיו מטרות פוטנציאליות לטיפולים.
השפעה ויראלית על מחלות ניווניות
קיים חשד מזה זמן שזיהומים ויראליים תורמים ליצירת מחלות נוירודגנרטיביות ולהתפתחותן. מחקרי מעבדה של מדעני DZNE מציעים כעת מנגנון שאף על פי שהוא קשור לנגיפים, אינו מצריך הדבקה על ידי פתוגנים חיצוניים. לפי מחקר זה, האשמים יהיו "רטרו-וירוסים אנדוגניים" הנמצאים באופן טבעי בגנום האנושי. "במהלך האבולוציה, הצטברו אצלנו גנים מנגיפים רבים DNA.
רוב רצפי הגנים הללו עוברים מוטציה ומושתקים בדרך כלל", הסבירה אינה וורברג, ראש קבוצת המחקר ב-DZNE ופרופסור באוניברסיטת בון. "עם זאת, יש עדויות לכך שרטרו-וירוסים אנדוגניים מופעלים בתנאים מסוימים ותורמים לסרטן ולמחלות נוירו-דגנרטיביות. ואכן, חלבונים או מוצרי גנים אחרים שמקורם מרטרו-וירוסים כאלה נמצאים בדם או ברקמות של חולים".
ניסויים עם אגרגטים של טאו
וורברג עקב אחר השביל הזה יחד עם עמיתים מבון וממינכן. באמצעות תרביות תאים, החוקרים דימו את המצב שבו תאים אנושיים מייצרים חלבונים מסוימים ממעטפת רטרו-וירוסים אנדוגניים. באופן ספציפי, זה היה מעורב HERV-W ו- HERV K – שני הנגיפים נמצאים בגנום האנושי אך הם בדרך כלל רדומים.
עם זאת, מחקרים מצביעים על כך ש- HERV-W מופעל בטרשת נפוצה ו- HERV-K במחלה הנוירולוגית "טרשת צדדית אמיוטרופית" (ALS) ובדמנציה פרונטומפורלית (FTD). כעת, הצוות של וורברג מצא שהחלבונים הנגיפיים מקלים על הובלת מה שנקרא אגרגטים טאו מתא לתא. "אגרגטים טאו" הם גושי חלבון זעירים המופיעים במוחם של אנשים שנפגעו ממחלות ניווניות מסוימות – אלה כוללות אלצהיימר מחלות ו-FTD.
"אין ספק, התנאים במוח הם הרבה יותר מורכבים ממה שמערכת המודלים הסלולריים שלנו יכולה לשכפל אותם. עם זאת, הניסויים שלנו מראים שנגיפים אנדוגניים יכולים להשפיע על התפשטות אגרגטים טאו בין תאים", אמר וורברג. "לפיכך, רטרו-וירוסים אנדוגניים לא יהיו טריגרים של ניוון עצבי, אבל יכולים לתדלק את תהליך המחלה ברגע שהוא כבר בעיצומו."
מתווכים לתחבורה ויראלית
המחקר הנוכחי ומחקרים קודמים של הצוות של וורברג מצביעים על כך שחלבונים נגיפיים משמשים כמתווכי הובלה של אגרגטים טאו מכיוון שהם חודרים לתוך קרום התא ואל הממברנה של מה שנקרא שלפוחית חוץ-תאית: אלו הן בועות שומן קטנות המופרשות באופן טבעי על ידי תאים.
"עבור הובלה של אגרגטים טאו מתא לתא, אנו רואים שני מסלולים במיוחד. העברה בין תאים שנמצאים במגע ישיר, והובלה בתוך שלפוחיות הפועלות ככמוסות מטען, כביכול, ועוברות מתא אחד למשנהו כדי בסופו של דבר להתמזג איתו", הסביר וורברג.
"בשני התרחישים, ממברנות צריכות להתמזג. חלבונים ממעטפת הנגיפים יכולים לקדם תהליך זה. הסיבה לכך היא שווירוסים רבים מותאמים להתמזג עם תאי מארח. זה קורה באמצעות חלבונים מיוחדים שנושאים וירוסים על פני השטח שלהם. אם בדיוק החלבונים האלה משולבים בקרום התא ובממברנה של שלפוחיות חוץ-תאיות, אפשר להבין שצבירי הטאו מתפשטים יותר בקלות".
נקודות התחלה לטיפול
במהלך תהליך ההזדקנות הטבעי, הוויסות של הגנים יכול להשתנות – במקור ניתן היה "להעיר" רטרו-וירוסים אנדוגניים "רדומים". ואכן, הסימפטומים של רוב המחלות הנוירודגנרטיביות אינם מתבטאים עד גיל מבוגר יותר. זה מעלה שתי גישות טיפול אפשריות. "מצד אחד, אפשר לנסות לדכא באופן ספציפי את ביטוי הגנים, כלומר לבטל שוב את הרטרו-וירוסים האנדוגניים. זה יגיע לשורש הבעיה", אמר וורברג. "אבל אתה יכול גם להתחיל במקום אחר ולנסות לנטרל את החלבונים הנגיפיים – למשל, עם נוגדנים."
מחפש נוגדנים
לדעת החוקרים, סביר להניח שחולי דמנציה עם אגרגטים טאו נושאים כמויות מוגברות של נוגדנים כאלה. אילו ניתן היה לבודד את אלה ולשכפל אותם בשיטות ביוטכנולוגיות, ייתכן שניתן היה לפתח חיסון פסיבי. לפיכך, בשיתוף פעולה עם עמיתים של DZNE בברלין ובבון, הצוות של וורברג שואף לחפש ספציפית אחר נוגדנים כאלה בחולים. בנוסף, המדענים שוקלים תרופות אנטי-ויראליות. בתרבית תאים, כבר גילו שסוכנים כאלה יכולים למעשה לעצור את התפשטות אגרגטים של חלבון. "זוהי גישה נוספת שאנו מתכוונים להמשיך", אמר וורברג.
