שלושה אמריקנים זכו בפרס נובל לרפואה
ג'פרי סי הול, מייקל רוסבאש ומייקל יאנג - הם שלושת חתני פרס נובל לרפואה לשנה זו. הפרס ניתן לשלושה על תגליתם בתחום המנגנונים המולקולריים השולטים על מנגנוני השעון הביולוגי בגוף, תגלית שתוביל בעתיד למציאת דרכים חדשות לאבחון ומניעה ואפילו לעצירתן של מחלות
הפרס ניתן לשלושת החוקרים על תגליתם באשר למקצבים הצירקדיים, אותם "שעונים ביולוגיים" הפועלים בהתאם לשינויי היום והלילה. מאז החלו החיים על פני כדור הארץ, לפני 4 מיליארד שנים, התאים עצמו האדם לכדור הארץ ולשעות היום והלילה.
 | |||
| מימין: מייקל יאנג, מייקל רוסבאש וג'פרי סי הול | צילום: אי פי איי | ||
שינה חיונית לתפקוד המוח, ושיבוש בפעילות השעון הביולוגי נקשרה לא רק להפרעות שינה, אלא גם לסיכון מוגבר לדיכאון, הפרעות ביפולריות, תפקוד קוגניטיבי, בעיות זיכרון ואף מחלות נוירולוגיות. במקרים נדירים, הפרעות במחזורי השינה נובעים ממוטציות בגנים של השעון הביולוגי.
מחקרים ראו כי אי התאמה כרונית בין אורח החיים שלנו לבין השעון הביולוגי מכתיבה את הפעילות בתאי הגוף וקשורה לסיכון מוגבר למחלות שונות כולל סרטן, מחלות ניוון, זיהומים והפרעות חילוף חומרים.
החוקרים עסקו במנגנוני השעון הביולוגי הפועל ברוב תאי גופנו, ומתאים את התנהגותנו לשינויים בכדור הארץ ולשעות היום והלילה. פעילות השעון הביולוגי הפנימי בגופנו נחקרה כבר בעבר. כך למשל, חוקרים מצאו שצמחים פותחים את עליהם באור יום וסוגרים אותם באור הלילה. מחקרים נוספים גילו שגם לבעלי חיים יש שעון ביולוגי פנימי. מחקרים בזבובי הפירות גילו שאף הם מתאימים את פעילותם לשעות היום והלילה, ובשנות השבעים זוהתה אף המוטציה שמשפיעה על כך.
כעת ביקשו חוקרים לבדוק את השפעת השעון הביולוגי על גוף האדם. פריצת הדרך התרחשה בשנת 1984, כאשר הזוכים שעבדו בנפרד, הצליחו לבודד את אחד הגנים האחראיים על השעון הביולוגי. ג'ף הול ומייקל רוסבאש הראו שחלבון בתא מגיע לרמות שיא בשעות הלילה ולרמות סף בשעות היום.
הקשר בין השעון הביולוגי לבריאות
החוקרים עסקו במנגנוני השעון הביולוגי הפועל ברוב תאי גופנו, ומתאים את התנהגותנו לשינויים בכדור הארץ ולשעות היום והלילה. פעילות השעון הביולוגי הפנימי בגופנו נחקרה כבר בעבר. כך למשל, חוקרים מצאו שצמחים פותחים את עליהם באור יום וסוגרים אותם באור הלילה. מחקרים נוספים גילו שגם לבעלי חיים יש שעון ביולוגי פנימי.
בשנת 1990 הראו החוקרים שהחומר mRNA, המשתתף בייצור החומר התורשתי DNA, פועל בתנודות ומצטבר 7 שעות לפני פעילות החלבון הצירקאדי אותו גילו קודם לכן. ה-mRNA עובר לגרעין התא, שם הוא חוסם את הגן. מרגע זה, לא נוצר עוד mRNA, רמות החלבון הצירקאדי יורדות, והגן לא נחסם יותר. מרגע זה מתחיל מחדש ייצור ה- mRNA, בדרך לבניית ה-DNA.
אבל נותרה השאלה כיצד החלבון הצירקאדי מעכב את פעילות הגן בגרעין התא. בעיה זו נפתרה כאשר מייקל יאנג גילה גן חדש, אף הוא קריטי לשעון הביולוגי. ניסויים נוספים הראו שהחלבון הצירקאדי, אותו חלבון השעון הביולוגי, נקשר לחלבון אחר, יחד עם חודרים לגרעין התא, ושם חוסמים את הגן, אותו "סוויץ" של השעון הביולוגי.
ועדת הפרס הסבירה מהי המשמעות של תגליתם זו על פעילות השעון הביולוגי. אנו לא חשים בטוב כאשר קיימת אי התאמה בין הסביבה והשעון הביולוגי. כך למשל, בזמן ג'טלג, מופרעת השינה שלנו, ועמה גם מנגנונים שונים בגוף.
מחקרים גילו שאי התאמה זו בין שעות הלילה והיום והשעון הביולוגי, משפיעים על הסיכון ללקות במחלות כרוניות שונות. מכאן סבורה ועדת הפרס, כי התגליות אודות השעון הביולוגי, עשויות להוביל למציאת דרכי איבחון מניעה ואף תרופות שבכוחן יהיה למנוע מחלות שונות, ואולי אפילו – להציל חיי אדם.
