מחלת פרקינסון הינה מחלה ניוונית של מערכת העצבים, והיא שנייה בשכיחותה אחרי מחלת האלצהיימר. המחלה מתחילה להתפתח בתאי העצב שבגזע המוח, גורמת לפגיעה הדרגתית ביכולת התנועה של הגוף, ומתאפיינת ברעידה, נוקשות שרירים והפרעות בשיווי המשקל. יחד עם זאת, יש לזכור כי הופעת הסימפטומים מגיעה זמן רב, לעיתים אף שנים, לאחר תחילת התהליכים הביוכימיים המובילים למצב.

הנוירונים הפגועים של חולי פרקינסון מכילים צברים מיקרוסקופיים הנקראים גופיפי לואי. גופיפים אלה מכילים סיבים מסודרים ויציבים להפליא, המורכבים מן החלבון אלפא-סינוקלאין, אשר תפקידו, כשאיננו חלק מסיבים אלה, הינו לתמוך בתהליך העברת הנוירו-טרנסמיטור דופאמין לאורך קצוות תאי העצב. 

כשחלבון אלפא-סינוקלאין אינו נמצא באינטראקציה עם מרכיבים תוך-תאיים אחרים, הוא חסר מבנה תלת-ממדי מסודר ומוגדר. למעשה, מונומרים של חלבון זה מסוגלים להתקפל למבנים שונים בלתי-יציבים, העוברים שינויי מבנה מהירים מאוד (תוך מיקרו-שניות ואף מהר מזה). החלבון אלפא-סינוקלאין פעיל ביולוגית כשהוא מקופל למבנה ספציפי, אך בעוד מבנים מסויימים שלו יתרמו לפעילות פיזיולוגית תקינה, תצורות מבניות אחרות שלו יתמכו בפעילות מעודדת פתולוגיה.

במחקר חדש ופורץ דרך שפורסם בכתב העת Structure  על ידי קבוצתו של ד"ר איתן לרנר בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת Penn State שבארה"ב, התגלה המנגנון המאפשר לחלבון אלפא-סינוקלאין לשנות את מבנהו בין תצורות התומכות בפעילותו הפיזיולוגית התקינה לבין תצורות שיש ביכולתן לעודד את תהליכי יצירת הסיבים, המהווים שלב מוקדם אפשרי במחלת הפרקינסון. 

במסגרת מחקר זה שילבו החוקרים שיטות ביו-פיזיקליות מתקדמות, ואפיינו את המבנים השונים של אלפא-סינוקלאין החופשי. החוקרים הראו באמצעות שימוש בשיטות ספקטרוסקופיות מתקדמות, שבאופן מפתיע חלקים מתצורות מבניות אלה שומרים על מבנה יציב לזמנים של עשרות עד מאות מילישניות. פרקי זמן כאלה הינם ארוכים מספיק כדי לאפשר למבנים מקומיים בכלל אוכלוסיית מולקולות אלפא-סינוקלאין לתמוך בפונקציות השונות של החלבון, בין אם בנתיב הפעילות התקין או בנתיב הניווני.

המידע החדש על המבנים השונים של חלבון האלפא-סינוקלאין החופשי ישמש בהמשך לפיתוח שני סוגים של מולקולות קטנות –

• מולקולות שייקשרו באופן ספציפי למבנה החלבון במצבו מעודד הניוון, ויעכבו יצירת סיבים שלו, האופייניים למצב הפתולוגי.
• מולקולות קטנות שייקשרו באופן ספציפי למבנה החלבון במצבו המעודד פעילות תקינה, ייצבו מבנה זה ויתמכו בפעילותו התקינה. 

מחקר זה מהווה צוהר לגישה חדשה של פיתוח תרופות למחלת הפרקינסון. השאיפה היא להמשיך במחקר הביוכימי של השלבים המוקדמים במחלת הפרקינסון, ולהשתמש במידע זה לצורך פיתוחים שיאפשרו לשפר את התפקוד הנוירו-פיזיולוגי, ולהאט או אולי אף לעצור את התפתחות המחלה.

המחקר נערך בשיתוף גב' פז דרורי, גב' ג'ואנה זאמל, מר חליל ג'ורון וד"ר ניר קליסמן מהאוניברסיטה העברית בירושלים, ונתמך על ידי קרן פאסן (Passan), וקרן מייקל ג'יי פוקס (עבור אוניברסיטת Penn State), הקרן הישראלית למדע וקרן מילנר (עבור האוניברסיטה העברית) והמכונים הלאומיים לבריאות של ארה"ב (NIH), (גם עבור אוניברסיטת Penn State וגם עבור האוניברסיטה העברית).

קיראו את המאמר