חוקרים מהפקולטה לביולוגיה בטכניון איתרו חלבון האחראי לתהליכים קריטיים במחלות מעיים. המחקר צפוי לסלול דרכים חדשות בטיפול במחלות אלו ולצמצם את תופעות הלוואי של טיפולים אנטי-סרטניים. דו"ח המחקר פורסם ב-Nature Communications.

את העבודה הזאת הובילו פרופ'-משנה ירון פוקס והדוקטורנטית אלינור קורן מהמעבדה לביולוגיה של תאי גזע ורפואה רגנרטיבית בפקולטה לביולוגיה ובמכון למדעי החיים וההנדסה בטכניון. על פי הממצאים: עיכוב בפעילות החלבון ARTS מגן על תאי הגזע החיוניים לתפקוד המעיים.

פרופ'-משנה פוקס אמר: "המעי הוא רקמה המתחדשת במהירות רבה, יותר מכל רקמה אחרת בגוף. שכבת העור החיצונית שלו, האפיתל, מתחלפת בכל שבוע. המעי הדק הוא צינור מפותל באורך ממוצע של 8-6 מטרים והוא ממלא את רוב חלל הבטן. למעי הדק תפקיד קריטי בעיכול המזון ובספיגתו אל זרם הדם והלימפה. יעילותו קשורה במבנהו הייחודי.

"המעי הדק מגדיל את שטח הפנים שלו באמצעות בליטות דמויות-אצבע הנקראות ווילי (Villi) שעשויות מתאי אפיתל העוטפות כלי דם ולימפה.

"תאי הגזע של המעי הדק נמצאים בקריפטות המעיים (crypts of Lieberkühn) שהם הקפלים שבין אותן בליטות בבסיס המעי. התאים מתחלקים בהתמדה, מתמיינים ויוצרים תאי אפיתל שונים לאורך הווילי.

"תאי הגזע הם תאים נדירים יחסית, שאחראים לחידושן של רקמות שונות בגוף - ביניהן עור, מעי וכלי דם. מחקרים רבים נעשו עד כה בנושא ההתחדשות העצמית של תאי הגזע והתמיינותם אבל מנגנון ההתאבדות המתוכננת שלהם (האפופטוזיס) כמעט שלא נחקר. זאת משום שבמשך שנים רבות נחשבו תאי הגזע לתאים 'א-מורטליים', כלומר חיים עד תום חייו של האורגניזם".

המחקר הנוכחי עסק בהתאבדות תאי הגזע ובהשפעה הדרמטית של תהליך זה על התחדשות הרקמה ועל תהליכי ההחלמה במעי.

הנחת העבודה של החוקרים היתה כי בשל תוחלת חייהם הארוכה של תאי הגזע במעי, הם עלולים לצבור מוטציות ולגרום למחלות שונות, למשל סרטן. לכן, אף שהם עמידים יותר מתאים "רגילים", הם אמורים להיות נתונים למנגנון בקרה המחסל אותם באופן ממוקד במקרה שמתפתחת בהם מוטציה.

במחקר נתגלה שתאי הגזע במעי נתונים לתהליך כזה של תמותה מתוכננת. חלבון קריטי מעורב בתהליך זה – ARTS, שכאמור מבוטא באופן ממוקד בקריפטות המעיים אצל עכברים וגם באדם. צוות המחקר גילה כי מחיקה של הגן שאחראי לייצור החלבון גורמת לעלייה דרמטית במספרם של תאי הגזע במעי ובגודלה של הנישה המכילה אותם.

על מנת לאשש את התוצאות שהושגו בעבודה זאת, בודדו החוקרים תאי גזע מעכברים והצליחו ליצור "מעי בצלחת" – מיני-איבר מעבדה (אורגנואיד) המחקה באופן אידאלי את המעי בחיה השלמה ואפשר גם להשתילו בחיה כאיבר שיתפקד כמעי רגיל.

החוקרים מצאו באורגנואידים אלה כי מחיקתו של ARTS גורמת לעלייה משמעותית במספר תאי הגזע ובגודל המעי. זאת משום שחלק מתאי הגזע שהיו אמורים להתאבד - לא עברו תהליך זה.

פרופ'-משנה פוקס: "אוכלוסיית תאי הגזע במעי נוטה להיפגע קשות כאשר האדם מקבל טיפולים נגד סרטן. זו אחת הסיבות להיווצרותן של תופעות לוואי כמו עייפות, בחילות, הקאות ושלשולים. אולם בהיעדרו של החלבון ARTS, טיפולים אלה כמעט שאינם פוגעים בתאי הגזע. יתר על כן, נתגלה כי בעכברים נטולי ARTS, מחלות מעיים כמו קוליטיס אינן מתבטאות בתסמינים חמורים כמו אצל חולים רגילים.

"לפיכך אנחנו מעריכים כי ממצאי המחקר יסללו דרכים חדשות לטיפול במחלות מעיים ולמניעתן, כמו גם לצמצום בתופעות הלוואי של טיפולים אנטי-סרטניים. זאת באמצעות תרופות ספציפיות שיעכבו את ARTS באופן ממוקד.