עדה יונת של הפפטידים: במשך עשור היא לא ויתרה, ואז הגיעה פריצת הדרך

פפטידים הם שרשראות קצרות של חומצת אמינו. בעבר, מחקרים הראו כי לחלקם יש תפקיד מסוים שקשור לחלבונים, אולם עד כה לא הצליחו להוכיח שיש לפפטידים תפקיד ביולוגי משל עצמם. פרופ' אטה ליבנה מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב איתגרה את התפיסה הזו לגבי הפפטידים ובמשך עשור היא חיפשה אחר תפקידם הנוסף, מתוך אמונה שהיא חייבת לגלות מה חשיבותם. אחרי מסע ארוך, היא הצליחה לגלות שהפפטידים מעכבים שגשוג של תאים סרטניים. התגלית שלה פורסמה בכתב העת היוקרתי PNAS.

קבוצת המחקר של פרופ' אטה ליבנה, מהפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, החליטה לחקור את הנושא על אף היותו ארוך טווח, עם קושי רב לאתר פפטידים קטנים והאפשרות שתעלה חרס בממצאיה. אולם כיום, הנושא תופס תאוצה ומקבל עניין רב לאור האפשרות שבאמצעותו יתאפשר לאתר מקור חדש לתרופות ביולוגיות.

קבוצת המחקר הזו היתה הראשונה לבודד ולהוכיח את תפקידו של פפטיד קצר כמעכב רשת חלבונים בעלי פעילות אנזימים האחראים על הוספה של זרחן לחלבונים ובכך משנים את פעילותם. הוספת זרחן למולקולות מעוררת תהליכים רבים בתאים, בין היתר העברת אותות ומסרים בתאים. מסלולי האותות הללו מבקרים תהליכים מרכזיים בתאים, כמו: התחלקות של תאים, מוות תאי ובמיוחד סרטן. בכך הצליחו החוקרים להצביע על קיומה של מערכת בקרה חדשה בתאים על ידי פפטידים טבעיים שמקורם באזור שאינו מקודד לחלבון העיקרי. באמצעות ניסויים שנערכו על עכברים ותאים אנושיים, הם הדגימו את פעולת הפפטיד כמעכב הישרדות של תאי סרטן, מעכב התקדמות הגידול ואף התפשטות של גרורות.

היכולת הזו של הפפטיד לשמש כמעכב נובעת מהרצף שלו. בחינה שלו הראתה שהוא מכיל רצף של חומצות אמיניות, מעין 'טביעת אצבע' הנמצאת בכל האנזימים מסוג פרוטאין קינז סי. באופן מפתיע, 'טביעת האצבע' הזו נמצאה על הפפטיד הקצר, מה שהצביע על כך שהוא יכול לשמש כמעכב ספציפי של פעילות הזרחן ברשת החלבונים.

חלבונים מעבירים מידע בתוך התאים המכתיבים את גורל התא. מכאן, שחומר המעכב את פעילות החלבונים הללו, חוסם גם את שרשרת ההוראות המועברת בתא על ידם. בצורה זו, אם החלבון מאותת לתא סרטני להתחלק ולהתרבות, אזי עיכוב החלבון יאפשר האטה של התפשטות התאים הסרטניים.

החוקרים הצליחו להראות שהפפטיד הקצר יכול לעכב התפתחות של סרטן שד בעכברים, כמו גם את ההתפתחות של גרורות סרטניות בריאות של העכברים. בנוסף, הצביעו על כך שטיפול בתאי סרטן שד על ידי הפפטיד יכול לגרום למוות שלהם. נראה שהפפטיד פועל בשילוב עם כימותרפיה כדי לזרז תמותה של תאים, מאחר והראו שאינו מאפשר למערכת תיקון נזקים ב-DNA לפעול כשורה.

"חלק מהתרופות הביולוגיות המקובלות היום בטיפול בסרטן מבוססות על עיכוב הפעילות של מולקולות פרוטאין קינזות", הסבירה פרופ' ליבנה, "הדגמה ברורה של תפקיד הפפטיד שמצאנו היא רק קצה הקרחון. עכשיו, כשאנחנו יודעים שלפחות לחלק מהפפטידים האלה יש תפקיד ביולוגי, אנחנו יכולים להתחיל לגלות את תפקידם של רבים נוספים".

פרופ' אטה ליבנה היא חברה במחלקה לאימונולוגיה, מיקרוביולוגיה וגנטיקה שרגא סגל בפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. המחקר נערך בשיתוף פרופ' אסתי יגר-לוטם מהמחלקה לביוכימיה ופרמקולוגיה קלינית ופרופ' משה אלקבץ בפקולטה למדעי הבריאות, סטודנטים וחוקרים נוספים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומהפקולטה למדעי הטבע: דיוויה רם ג'יאראם, סיגל פרוסט, חנן ארגוב, ויג'יאסטלטאר בלסמה ליג'ו, ניקיל פונוור אנטו, אמיטה מוראלדארן, אסף בן ארי, רוז סיני, אילן סמולי, עפרה נובופלנסקי, נח איסקוב, ד"ר דברה טויבר וחן קיסר. המחקר נתמך על ידי הקרן הישראלית למדע.