זללנים מבקשים שינוי

בסוף המאה ה-19 זכה איליה מצ'ניקוב בפרס נובל, על שגילה תאים רעבתניים, אותם כינה "מקרופגים", או "זללנים גדולים" - כינוי שדבק בהם יותר מ-100 שנה לאחר מכן. מחקר חדש, שהתבצע באחרונה במכון ויצמן למדע, מציע מיתוג מחדש של אותם זללנים. מתברר, שלמקרופגים יש מספר תפקידים וביטויים נוספים, התלויים ברקמה שבה הם שוכנים. "אם נוכל ללמוד את התחבולות שבאמצעותם משנים המקרופגים את תפקידם", מסביר פרופ' סטפן יונג, מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן למדע, "נוכל לרתום את פעולותיהם למניעת מחלות".

המקרופגים מבצעים באיברי הגוף פעולות מגוונות. למשל, במערכת העצבים הם עוזרים בעיצוב תאי העצב, בעוד שבטחול הם זוללים את תאי הדם האדומים שאינם מבצעים את תפקידם. פרופ' יונג, שחקר מקרופגים במשך עשור, חשף באחרונה, שבניגוד לרוב תאי המערכת החיסונית, מקרופגים רבים פועלים לאורך תקופה ארוכה: הם נוצרים בעובר, וממשיכים לשכון באיברים המארחים שלהם במשך התפתחותם וגדילתם. ממצאים אלה מעלים שאלות חדשות ביחס להתפתחות המקרופגים; למשל, כיצד הם "מאומנים" לשרת כל איבר ורקמה באופן ייחודי?

כדי לענות על שאלות אלה חָבַר פרופ' יונג לד"ר עידו עמית, מאותה מחלקה, החוקר את תהליכי הבקרה בגנום ואת הדרך שבה הם שולטים במערכת החיסונית. אמנם, בכל איבר שוכנים רק מקרופגים ספורים, אבל ד"ר עמית וקבוצת המחקר שלו פיתחו שיטות חדשניות במטרה לחקור אותם תאים נדירים בסביבתם הטבעית. המדענים זיהו את התאים האלה עד לרמה המולקולרית, והשתמשו בנתונים שאספו כדי להסביר את הדרכים הייחודיות שבהן מתבטאים ומווּסתים הגנים.

שינוי דעות קדומות

קבוצת המחקר - שכללה את ד"ר דבורה ווינתר, ד"ר רוני בלכר-גונן, איל דוד, וד"ר הדס קרן שאול מהמחלקה לאימונולוגיה במכון, וכן את יונית לוין ופרופ' מרים מירד מבית-הספר לרפואה על-שם אייקן ב"מאונט סיני", ניו-יורק - בחנה מקרופגים בשבעה איברים שונים, מהמעיים והריאות ועד למוח. המדענים זיהו בהצלחה חתימה ייחודית לכל אחת מאוכלוסיות אלה, בהתבסס על הפרופיל הגנומי והסביבה שמבקרת אותם, ושירטטו מעין מפה תלת-ממדית של פעולות גנטיות מורכבות. המדענים מיקדו תשומת לב מיוחדת בכך שכל אחת מאוכלוסיות המקרופגים השתמשה בכלי בקרה שונים כדי "לכבות" ו"להדליק" את תהליכי ביטוי הגנים. בהמשך החליפו המדענים את המקרופגים בין האיברים. להפתעתם, שינו המקרופגים את חתימתם הייחודית, ולקחו על עצמם את התפקיד המתאים לסביבתם. למשל, מקרופגים שהועברו מהצפק לריאות התחילו להיראות ולפעול כמו מקרופגים ריאתיים.

פרופ' יונג וד"ר עמית סבורים, שממצאים אלה עשויים לשנות כמה מהדעות הקדומות לגבי המקרופגים. ד"ר ווינתר, שהובילה את המחקר יחד עם ד"ר רוני בלכר-גונן, אומרת: "זוהי בעצם סוגיה של טבע-מול-סביבה. ממצאי המחקר מראים, שהסביבה ממלאת בעיצוב הזהות של התא תפקיד מרכזי יותר מכפי שחשבו בעבר". האופן שבו מתאימים התאים את עצמם לסביבה בה הם נמצאים תומך בממצאיו הקודמים של פרופ' יונג, שהראה כי מקרופגים מתפתחים מתאים עובריים, והופכים להיות חלק בלתי-נפרד מסביבתם באמצעות בחירה ב"התמחות" המתאימה ביותר לרקמה המארחת. מתברר, אומרים המדענים, שמדובר בעניין שאינו גנטי בלבד: הבנת האופן שבו נקבע גורלם של תאים כמו המקרופגים עשויה לסייע בפיענוח המנגנונים המולקולריים של מחלות כמו אנמיה, לוקמיה, והפרעות חיסוניות אחרות.

המחקר בוצע בעכברים, אבל ממצאיו עשויים לרמוז על תהליכים דומים אשר מתקיימים בבני-אדם. "אנחנו רוצים ללמוד איך 'לאמן' מחדש את המקרופגים באדם", אומרת ד"ר בלכר-גונן. "אם נצליח בכך, ייתכן שנוכל להשתמש בהם כדי לרפא מחלות שבהן המקרופגים אינם מבצעים את תפקידם כראוי". בחזונם, רואים חברי קבוצת המחקר עתיד שבו יוכלו ליצור מקרופגים אשר ינקו את ההפרשות המצטברות ברֵיאוֹת ומפריעות לפעילותן התקינה, או מקרופגים שיסייעו בטיפול במחלות המעי הרגיז. "מכיוון שרוב המוטציות אשר גורמות מחלות נמצאות באזורי הבקרה הגנטית", אומר ד"ר עמית, "מחקרי המשך עשויים לשפוך אור על המנגנונים המעורבים בהיווצרות מחלות כמו טרשת נפוצה ומחלת קרוהן, ובכך להוביל לפיתוח שיטות מתקדמות לטיפול רפואי אישי ומדויק יותר".