חוקרי הטכניון: יש לבחון מחדש את התיאוריה המקובלת על התראה מוקדמת במערכת החיסונית

גילו שייצור הפפטידים המוצגים על מעטפת התא לא נעשה בהכרח באמצעות הפרוטיאזום (כפי שהיה מקובל לחשוב עד כה); הבנת המנגנון הזה עשויה לסייע במציאת חיסונים למחלות שונות או בשיפור חיסונים קיימים

חוקרי הטכניון ממליצים לבחון מחדש את התיאוריה המקובלת על התראה מוקדמת במערכת החיסונית. במאמר שפורסם באחרונה בכתב העת המדעי Molecular and Cellular Proteomics, מדווחים החוקרים כי גילו שייצור הפפטידים על מעטפת התא לא נעשה בהכרח באמצעות הפרוטיאזום, כפי שהיה מקובל לחשוב עד כה.

"בתאים יש חלבונים אשר מתפרקים כל העת, במסלולי פירוק שונים", מסביר פרופסור אריה אדמון מהפקולטה לביולוגיה. "הפפטידים אשר נוצרים מהפירוק נשלחים לרשתית התוך-תאית ושם הם מועמסים על חלבון-קומפלקס-התאמת-הרקמות שמביא אותם אל פני שטח התא. אם הם פפטידים עצמיים (שמקורם בחלבוני התא המקוריים), הלימפוציטים מסוג T, שהם למעשה 'כלבי השמירה החיסוניים' – חולפים על פניהם. אם מקורם של הפפטידים בחלבוני וירוס כלשהו – תאי  T ('כלבי השמירה') תוקפים והורגים את התאים החולים".

החלבונים מתפרקים על ידי אנזים מסוג פרוטיאזום, החשוב מאוד לקיום התאים. החלבונים מופנים אליו לפירוק אחרי שהם סומנו על ידי היוביקויטין (שעל גילויו קיבלו הפרופסורים אברהם הרשקו ואהרן צ'חנובר מהטכניון פרס נובל בכימיה). בתוך הפרוטיאזום, כמו במטחנת חלבונים – הם מתפרקים לחתיכות קטנות, הנקראות פפטידים. רובם ממשיכים להתפרק עד כדי חומצות אמינו בודדות, שהן אבני הבניין של החלבונים. חלק קטן מהפפטידים, במקום להתפרק לחומצות אמינו בודדות – נשלחים לפני השטח של התא. שם הם אמורים "לשדר" ל"כלבי השמירה" על מצב הבריאות של התא. "זה למעשה מנגנון התקשורת העיקרי של התאים עם מערכת החיסון", מבהיר פרופסור אדמון. "אם מדובר בפפטיד שמקורו בחלבון זר, 'כלב השמירה' משמיד את התא הנגוע. אם לא – 'כלב השמירה' יחלוף על פניו".

חוקרי הטכניון, במסגרת עבודת הדוקטורט של ד"ר ילנה מילנר ובעבודת המסטר של לילך גוטר-קפון עיכבו את פעולתו של הפרוטיאזום, העושה את עיקר פירוק החלבונים בתא ונחשב כיצרן הפפטידים הנשלחים על ידי קומפלקס התאמת הרקמות אל פני השטח של התאים (כפי שהיה מקובל לחשוב עד כה). הפרוטיאזום עוכב בעזרת תרופות העוצרות את פעולתו והחוקרים איששו שאכן עיכבו את הפעולה. הם לקחו תאי אדם, הגדלים בתרבית תאים, והוסיפו את התרופות המעכבות. להפתעתם – כמות הפפטידים המוצגים על פני שטח התא לא השתנתה. כלומר – יתכן ומקור הפפטידים הוא אחר, ולא הפרוטיאזום. החוקרים המשיכו וביצעו פעולה נוספת – הם העבירו את התאים מהתמיסה בה הם חיים והמכילה חומצות אמינו מסומנות עם פחמן וחנקן קלים – לחומצות אמינו מסומנות עם האיזוטופים הכבדים של פחמן וחנקן ועקבו אחר קצב הסינתזה של החלבונים. החלבונים המשיכו להיווצר, כמו גם הפפטידים שנוצרו מהם, ושניהם הפכו להיות מקלים לכבדים. כך עוקבים החוקרים עתה אחרי קצב הסינתזה של החלבונים והפפטידים והם משווים את קצב הסינתזה של כל חלבוני התא ושל הפפטידים שנוצרו מהם. בדרך זו הם מקוים ללמוד מה הם המנגנונים שבעזרתם חלבוני התא מפורקים כדי להפוך לפפטידים המוצגים על פני התא.

עוד גילו החוקרים שבמקרים רבים הפפטידים אשר מוצגים על פני שטח התאים, הפכו מקלים לכבדים מהר יותר מהחלבונים שמהם הם נוצרו. ההסבר לתופעה, לדעתם – הפפטידים נלקחו מתהליך הייצור של החלבונים בתחילת הדרך, ואז הקצב של הפיכתם מקל לכבד מהיר יותר. "זו הוכחה לכך שמקורם של הפפטידים הנשלחים לפני השטח של התאים – בחלבונים לא בשלים (חלבונים שפורקו בתהליך הייצור שלהם, אולי כחלק מבקרת האיכות התאית)", אומר פרופסור אדמון.