דיכאון, סכיזופרניה, אלצהיימר ומחלות נוירולוגיות אחרות אינן מעניקות יחס שוויוני לנשים וגברים. מסיבות שאינן ידועות עדיין, שכיחותן של מחלות אלה - ולעתים אף תסמיניהן - שונים בין המינים. באחרונה השוו מדעני מכון ויצמן למדע בין רשתות עצביות של תולעים ממין נקבה וממין זכר, וגילו מנגנון מולקולרי העשוי להסביר כיצד נוצרים הבדלים בין המינים במחלות נוירולוגיות בבני-אדם.
התולעת הזעירה Caenorhabditis elegans הינה מודל מצוין לחקר רשתות עצביות במוח, שכן מערכת העצבים שלה פשוטה יחסית, והיא האורגניזם היחיד עד כה שכל החיבורים העצביים במוחו מופו – בשני המינים. כאשר התולעים באות לעולם, אין הבדל בחיבורים העצביים בין נקבות לזכרים – ואלה צצים רק כאשר הן מגיעות לבגרות מינית. ד"ר מיטל אורן-סויסה מהמחלקה לנוירוביולוגיה וקבוצת המחקר שלה שיערו שזיהוי המנגנונים האחראים להופעת הבדלים אלה, יסייע לשפוך אור על הבדלים מוחיים בין גברים לנשים, ובפרט הבדלים הקשורים בהפרעות נוירולוגיות.
2 צפייה בגלריה
ד"ר יהודה זלצברג וד"ר מיטל אורן-סויסה. מה רוצה התולעת?
(צילום: מסע הקסם המדעי, מכון ויצמן למדע)
בניסויים בהובלת מדען הסגל, ד"ר יהודה זלצברג, התמקדו המדענים בחיבור בין שני תאי עצב המאפשרים לתולעת, בדומה לתאי חישה בבני-אדם, לחוש את סביבתה. בטרם הגיען לבגרות מינית, חיבור זה קיים בנקבות ובזכרים כאחד, אך לאחריה – החיבור נעלם בנקבות ונשמר בזכרים; בהקשר זה כדאי לציין שנקבת התולעת אמנם מוגדרת הרמפרודיט, שכן היא מייצרת הן ביציות והן זרע, אך מבחינה גנטית מערכת העצבים שלה נקבית.
ד"ר זלצברג ועמיתיו בחנו כמה מנגנונים אפשריים המובילים להסרת חיבורים בין תאי עצב וגילו כי בנקבות בוגרות, תג מולקולרי מוכר היטב בשם יוביקוויטין אחראי על הסרת החיבור המסוים שאותו חקרו. תג זה – שבין תפקידיו סימון חלבונים לפירוק ולמחזור והשתתפות בעיצוב רשתות עצביות בעוברים – נמצא ביצורים חיים לאורכו ולרוחבו של העץ האבולוציוני, כולל בבני-אדם.
בהמשך חשפו המדענים כיצד מתבצעת הסרת החיבור ברמה המולקולרית. הם ערכו ניסויים בתולעים שהונדסו גנטית וגילו כי אנזים מסוג E3, הנמצא גם בבני-אדם וממלא תפקיד מרכזי במערכת היוביקוויטין, מסמן קולטן חשוב בשם DCC על-פני תא העצב כ"מיועד להריסה", וזאת בעזרת תג היוביקוויטין. בשלב זה התברר לחוקרים מדוע החיבור נעלם רק בנקבות. בזכרים פירוק הקולטן DCC נחסם על-ידי הפרשה של אות ביוכימי בשם נטרין, המונע את הקישור בין E3 ל-DCC. לעומת זאת, בנקבות, תא העצב אינו מפריש נטרין, ולכן ה-E3 חופשי להיקשר ל-DCC ולסמנו להשמדה – ועימו גם החיבור כולו. כאשר המדענים מנעו את השמדת הקולטן, תולעים ממין נקבה שמרו על החיבור בין תאי העצב, והמעגל העצבי שלהם היה זהה לזה של הזכרים.
2 צפייה בגלריה
מערכת העצבים של התולעת תחת מיקרוסקופ. באדום: גרעיניהם של תאי העצב המשותפים לשני המינים, בירוק: תאי העצב הקיימים בזכרים בלבד
(צילום: מסע הקסם המדעי, מכון ויצמן למדע)
האם הקולטן DCC הוא המפתח להבנת ההבדלים בין המינים במחלות נויורולוגיות בבני-אדם? מחקרים רבים הציגו קשר בין גרסאות מסוימות של הגן המקודד קולטן זה ובין דיכאון קליני, סכיזופרניה, הפרעה דו-קוטבית, אוטיזם ומחלות נוספות, שהמכנה המשותף להן הוא ששכיחותן שונה בגברים ובנשים – ולעתים אף תסמיניהן שונים. התפקיד החדש של הקולטן שהתגלה במחקר הנוכחי מצביע על כיוון מחקרי חדש שעשוי לאפשר לחשוף מנגנונים מולקולריים האחראים להבדלים בין המינים במחלות נוירולוגיות. חשיפת המנגנונים עשויה בתורה לסלול את הדרך לפיתוח תרופות המותאמות באופן ספציפי לנשים או לגברים.
במחקר השתתפו תלמידי המחקר ולדיסלבה פצ'וק, אסף גת, הגר סטי וספיר סלע ממעבדתה של ד"ר אורן-סויסה.
מחקר שמביא בחשבון את ההבדלים בין נשים לגברים
ד"ר מיטל אורן-סויסה גדלה בקריית-אתא ובחיפה. התגלית המדעית הראשונה שלה נרשמה בזמן לימודי הדוקטורט בטכניון: היא גילתה כי חלבון האחראי על מיזוג בין תאים פעיל גם בתאי עצב שאינם מתמזגים אלה עם אלה; בהמשך גילתה כי החלבון עוזר לעצב את המבנה של נוירונים. ממצאים מפתיעים אלה עוררו את עניינה במערכת העצבים, ובזמן המחקר הבתר-דוקטוריאלי שלה באוניברסיטת קולומביה היא חקרה הבדלים עצביים בין המינים המופיעים בזמן התפתחות העובר.
במעבדתה במכון, שהוקמה בשנת 2018, משתמשת ד"ר אורן-סויסה בתולעת Caenorhabditis elegans כאחד מהמודלים לחקר הבדלים בין המינים במוח. "הטיפול במחלות נפש רבות מבוסס ברובו על מחקר שאינו מביא בחשבון את ההבדלים בין נשים לגברים במחלות אלה", אומרת ד"ר אורן-סויסה. "אם נצליח לחשוף את המנגנונים המולקולריים מאחורי הבדלים אלה, תהיה בכך תרומה חשובה להבנת המחלות".
ד"ר אורן-סויסה גרה בקמפוס המכון עם בעלה, מהנדס אווירונאוטיקה, ועם שתי בנותיהם, בנות עשר וארבע.
הכתבה פורסמה ב"מסע הקסם המדעי", מכון ויצמן למדע
