התגלה מנגנון הגורם לדום נשימה בשינה בקרב ילדים חולים

מוטציות גנטיות שונות גורמות למגוון של מחלות נוירולוגיות. המכנה המשותף בין מחלות שנגרמות מהתארכות בשרשראות של חומצת האמינו 'אלאנין', הביא מדענים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומאוניברסיטת תל אביב לחקור מצב נדיר ומסכן חיים הקשור לתסמונת נדירה הנקראת CCHS, שגורמת לדום נשימה במהלך שינה. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת היוקרתי EMBO Journal. שיתוף הפעולה התקיים בחסות ארגון חולי CCHS הישראלי 'יד לנשימה'.

ישנן תשע מחלות נוירולוגיות שונות, שנגרמות עקב מוטציות גנטיות שבהן קיימת התארכות של שרשראות חומצת האמינו אלאנין בחלבונים שמתבטאים בגרעין התא. המכנה המשותף בין המחלות הניע את פרופ' גד וטין מהפקולטה למדעי הבריאות באוניברסיטת בן-גוריון בנגב ואת ד"ר אברהם אשכנזי מהפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב לשאול מהו תפקידם של אותם רצפי אלאנין בבריאות ובחולי.

תאי עצב. קרדיט: מחמוד עלי-סאלח

אחת המחלות הנובעות ממוטציות כאלה בגן PHOX2B היא המחלה CCHS. זוהי תסמונת נדירה ומסכנת חיים שבה תינוקות, ילדים ומבוגרים מפסיקים לנשום ברגע שהם נרדמים. לכן, חולי CCHS חייבים להתחבר למכשיר הנשמה בתרם הם נרדמים, אחרת ימותו מחנק. במצב זה מערכת העצבים האוטונומית, שאמורה לשלוט בפעולות גוף לא רצוניות כגון נשימה, עיכול ובקרה על קצב הלב, נפגעת.

פרופ' גד וטין מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב הוא מומחה לחקר מחלות נדירות באמצעות תאי גזע מושרים שמותאמים למטופל, ואילו ד"ר אברהם אשכנזי מאוניברסיטת תל אביב הוא מומחה במחלות בהן יש התארכות ברצפי חומצות אמינו, ובחקר מסלולי פירוק חלבונים בתא. למרות ששניהם לא עבדו על אותן המחלות, ארגון החולים 'יד לנשימה' מצא לנכון להציע להם לשתף פעולה בכדי למצוא טיפולים למחלה CCHS.

במעבדה של פרופ' וטין השתמשו בטכניקת תכנות מחדש, שפותחה על ידי המדען היפני זוכה פרס נובל ב-2012 בפיזיולוגיה ורפואה, שינייה יאמקנאקה. טכניקה זו מאפשרת להחזיר תאים נגישים יחסית (כמו תאי דם או תאי עור) 'אחורה בזמן' למצב שזהה לתאי גזע עובריים. תאים אלו יכולים להתמיין לכל סוגי התאים הקיימים בגוף, ובכך מאפשרים גישה לתאים אנושיים שבדרך כלל אינם נגישים למחקר, כמו תאי עצב. בצורה זו יצרו תאי גזע מחולי CCHS. תאי הגזע התמיינו לתאים של מערכת העצבים האוטונומית המדמים את מצב המחלה (disease-in-a-dish). בעזרת המומחיות של ד"ר אשכנזי, החוקרים גילו שבמחלה ישנה פגיעה בתפקוד של מערכת פירוק החלבונים אוביקוויטין (ubiquitin). מערכת האוביקוויטין התגלתה על ידי פרופ' אהרון צ'חנובר, פרופ' אברהם הרשקו ופרופ' אירווין רוז ועל גילוי זה זכו ב-2004 בפרס נובל לכימיה. צוותי המחקר מהמעבדות של פרופ' וטין וד"ר אשכנזי הדגימו שגישה של תרפיה גנטית שביטאה אנזים ספציפי (UBA6) במערכת האוביקוויטין, הצליחה למנוע את הפגיעה בתאי עצב אוטונומיים מחולי CCHS. 

הדוקטורנטיות פאטמה עאמר-צרצור מהמעבדה של ד"ר אשכנזי ודניאל פאליק מהמעבדה של פרופ' וטין, שהובילו את המחקר גילו שהמוטציה הגורמת להתארכות שרשרת האלאנין בחלבוןPHOX2B  פוגעת ביכולת של החלבון לעבור לגרעין התא. "מצאנו שמערכת האוביקוויטין נקשרת בטעות למוטציה בPHOX2B  מחוץ לגרען התא, וזה גורם לעיכוב התפקוד הנורמלי של תאי העצב", הסבירו פאליק ועאמר-צרצור. "עיכוב זה מוביל למוות של תאי עצב במערכת האוטונומית, ובסופו של דבר מעורר את המחלה CCHS".