המחקר שהצליח להצעיר את המוח

בשיתוף מערכת זירת הבריאות

מחקר חדש שנערך במסגרת חוג סגול לנוירו ביולוגיה אוניברסיטת חיפה – ופורסם החודש בכתב העת היוקרתי Journal of Neuroscience של האגודה האמריקאית למדעי המוח – הראה בפעם הראשונה כי בעזרת מניפולציה של חלבון הנקרא פרק (PERK) ניתן לגרום למוח של עכברים זקנים לחזור לתפקד כ"צעיר" יותר. הכוונה היא להקשרים של זיכרון ללמידה מרחבית ולמידה אסוציאטיבית – מנגנוני זיכרון שהתפקוד שלהם יורד בצורה משמעותית עם תהליכי זקנה ומחלות מוח ניווניות (דגנרטיביות) כגון אלצהיימר.

"ידוע שעם הזקנה ישנם תאי עצב במוח המגיבים באופן שונה", מסביר פרופ' קובי רוזנבלום, ראש המעבדה שבה נערך המחקר. לדבריו, "במהלך המחקר הנוכחי הראנו שאפשר להחזיר לאחור את הפגיעה התפקודית של תאי העצב ובהתאמה את היכולות הקוגניטיביות שגם הן מידרדרות עם הגיל".

 במהלך המחקר בדק צוות החוקרים את חלבון PERK המווסת את פעילות חלבון בשם eIF2α, הקובע את קצב יצירת החלבונים ואת זהותם. חלבון זה בתאי עצב הוא בעל תפקיד מרכזי בגיבוש זיכרון, בין היתר בייצוב הזיכרון ומעברו מזיכרון לטווח קצר לארוך. כמו כן, ידוע כי תפקוד לקוי של PERK קשור לפתולוגיות של מחלות מוח ניווניות ובהן אלצהיימר. במחקר הקודם במעבדה הראו החוקרים כי השתקה או פגיעה בפעילות של החלבון PERK גורמת לשיפור זיכרון בעכברים.

פרופ' קובי רוזנבלום צילום: דוברות אוניברסיטת חיפה

במחקר הנוכחי – שאותו הובילו ד"ר הדיל עונאללה-סעד וד"ר ויג'נדרה שארמה מהמעבדה של פרופ' רוזנבלום והדוקטורנט דארפן צ'קרבורטי מהמעבדה של ד"ר חנוך קפצן בחוג סגול לנוירוביולגיה באוניברסיטת חיפה – נבדק האם בעזרת השתקה או הורדת הפעילות של מולקולת ה־PERK ניתן לגרום לעכברים זקנים, שבהם ניתן לראות פגיעה קוגניטיבית וירידה בתפקוד תאי העצב תואמת לגיל, לחזור ולתפקד היטב כמו צעירים - הן ברמה הקוגניטיבית והן ברמה של קצב הירי של פוטנציאלי פעולה (שינוי בקצב האותות החשמליים). האזור המוחי שנבדק הוא אזור ההיפוקמפוס, האחראי ללמידה מרחבית ואסוציאטיבית. כמו כן, זהו אזור שהתפקוד שלו יורד בזקנה ובמחלות דגנרטיביות דוגמת אלצהיימר.

כאשר החוקרים בדקו את רמת הפעילות של תאי העצב בעקבות שיתוק פעילות ה־PERK, הם גילו שהמוח של עכברים בני 13 חודשים (הנחשבים לזקנים) מתפקד באזור ההיפוקמפוס בהקשרים אלה בדומה למוח של עכברים בני חמישה חודשים (עכברים צעירים), כשקצב האותות החשמליים היה כמו זה של עכברים צעירים. גם במבחני התנהגות הקשורים ללמידה מרחבית או למידה אסוציאטיבית תיפקדו העכברים בני ה־13 חודשים בדיוק כמו עכברים בני חמישה חודשים.

חשיבות הגילוי והאתגר העתידי

"במחקר הנוכחי הראנו שעל ידי שימוש בתרפיה גנטית אפשר ל'הצעיר' את המוח לפחות מבחינת תפקוד תאי העצב וזיכרונות מרחביים ואסוציאטיביים", הדגישו החוקרים, "כמובן שהגוף שלנו פועל באופן מורכב, וישנם תהליכים רבים שזקוקים לחלבון ה־PERK, ולכן האתגר העומד בפנינו הוא למצוא את הדרך לפתח תרופות שישפיעו על חלבון זה רק באזורי המוח הרלוונטיים שאנחנו מעוניינים להצעיר את תפקודם".

עוד הוסיפו החוקרים: "הגילוי שלנו יחד עם מחקרים נוספים בתחום מצביע על החלבוןPERK כמטרה מרכזית לפיתוח תרופות שיכולות לסייע לא רק במאבק במחלות דגנרטיביות שהן כיום חשוכות מרפא, אלא גם להאט את תהליכי ההזדקנות של תאי העצב והיכולות שלנו ליצור זיכרונות לטווח ארוך. הבנת התהליכים המורכבים הקשורים בתהליך הזקנה ותפקוד המוח בזקנה דורשת מאמצי מחקר משותפים ממעבדות שונות ואנחנו שמחים להיות חלק ממאמץ אירופי-קנדי-ישראלי המתפתח ממש בימים אלו".