מחזור התא הינו התהליך בו תא גדל ומתחלק לשני תאי-בת בעלי מטען גנטי זהה. תהליך זה מאפשר את התפתחות העובר, את התחדשות הרקמות לאחר פציעה ואת היצירה התמידית של תאי הדם, אך הוא גם זה שמאפשר את היצירה של גידולים סרטניים. 

בגלל חשיבותו של תהליך זה נוצרו מנגנוני בקרה רבים המנטרים אותו. לדוגמה, קיימים מנגנוני חישה יעודיים המזהים שברים ב-DNA ועוצרים את מחזור התא (מונעים את חלוקת התא). בזמן העצירה יש לתא הזדמנות לתקן את הנזק, או במידה שהנזק נרחב מידי, לבצע מוות תאי, וכך למנוע העברה של DNA תקול ויצירה של מוטציות בדור התאים הבא. פגיעה באחד מהמנגנונים הללו עלולה להביא לאי-יציבות גנומית, ולהתפתחות סרטן.

 

לתאי גזע עובריים יש יכולת חלוקה בלתי מוגבלת המאפשרת את התפתחות העובר, אך בגוף הבוגר מרבית התאים נמצאים במצב סטטי ואינם מתחלקים עוד. יוצאי דופן הם התאים הסרטניים שרוכשים מחדש את יכולת החלוקה הבלתי מוגבלת, שהייתה מנת חלקם של תאי הגזע. 

 

לפיכך, ניסינו לזהות את כלל הגנים העומדים בבסיס מנגנוני הבקרה של מחזור התא ולאתר את הגנים החיוניים ביותר לעידוד או לעיכוב הגדילה בתאי גזע עובריים בהשוואה לתאי סרטן. לשם כך השתמשנו בנתונים שהגיעו מספריות CRISPR שיוצרו בשני סוגי התאים, וערכנו אנליזה השוואתית באשר למידת ההשפעה של גנים שונים על הגדילה של התאים. 

בספריות מסוג זה יש בכל תא מוטציה בגן יחיד, ובכל הספריה יש ייצוג למוטציות כמעט בכל הגנים בגנום האנושי. 

אם מגדלים את תאי הספרייה בתרבית, ועוקבים אחר התפתחותם, ניתן לגלות:

באופן כזה, השוואת השכיחויות של המוטציות לפני ואחרי הגידול בתרבית מלמדת על הפונקציה של הגנים המוטנטים.

 

תוצאות המחקר שלנו העלו קווי דמיון ושוני רבים בין תאי סרטן לתאי גזע. 

בשני המקרים נראה כי הגנים החיוניים ביותר לגדילת התאים הינם אלה שמשתתפים בשלב S, בו מתרחשת הכפלת ה-DNA לקראת החלוקה. 

גם זהות הגנים החיוניים הייתה דומה בשני סוגי התאים, מה שאיפשר לנו להגדיר את גני הליבה של מחזור התא החיוניים לכלל סוגי התאים. 

לעומת זאת, זהות הגנים מעכבי הגדילה הייתה שונה לחלוטין בשתי אוכלוסיות התאים שנבדקו. למעשה, אף גן אחד לא זוהה כמעכב גדילה בכל התאים, ומרבית הגנים המעכבים היו יחודיים לקו תאים אחד בלבד. עובדה זו מעידה על השונות הגנטית הגדולה בין מנגנוני ויסות מחזור התא בתאים בריאים ובתאים סרטניים, ובין סוגים שונים של תאים סרטניים.

 

טיפולים כימותרפיים רבים בסרטן נועדו לפגוע בתהליך החלוקה של התאים הסרטניים (וכך להרוג אותם), אך כפי שעולה ממחקר זה, ישנה שונות גנטית גדולה במחזור התא בין תא סרטני אחד למשנהו. לפיכך, אנו חושבים שהבנה מעמיקה של התכונות הגנטיות הייחודיות של מחזור התא בכל גידול תוכל לשפר את בחירת הכימותרפיה המתאימה ותמנע תופעות לוואי מיותרות.

 

קיראו את המאמר