קמיקזה בגוף האדם: התגלית הישראלית שמפוצצת איומים מבפנים

מה שחשבנו שאנחנו יודעים על מערכת החיסון השתנה. קבוצת מחקר משותפת של אוניברסיטת בן גוריון בנגב ואוניברסיטת סטנפורד זיהתה סוג חדש לגמרי של תא חיסון שמגן באמצעות פיצוץ עצמי. התאים, שזכו לשם רפטובלסטים (ruptoblasts), מאותתים על מצוקה בגוף ומתפוצצים בתוך דקות, ומשחררים חומרים רעילים שהורגים כל מה שנמצא בסביבתם.

הכל התחיל בבלבול תחת המיקרוסקופ - החוקרים צפו בתאים שנעלמים במהירות ומשאירים מאחוריהם שטח שלם של תאים מתים. מהר מאוד התברר שהתאים האלה מופעלים על ידי הורמון בשם אקטיבין, שמוכר במחקר כקשור להתמיינות תאים ולאיתות חיסוני.

מדמה רימון יד

כשהתא חש עלייה חדה ברמת האקטיבין, הוא מפעיל מאגרים פנימיים של סידן ומתחיל לפרק את עצמו בעזרת שלד התא. מפל הסידן בין פנים התא לחוץ הוא שמוביל לפיצוץ תאי, ותוך כשתי דקות נפלטים כימיקלים רעילים שמסוגלים להמית את התאים שמסביב. כדי למנוע נזק מיותר, התרכובות הרעילות מתפרקות באופן טבעי בתוך כ-15 דקות.

מה שמרשים הוא הדיוק. הפיצוץ אינו מוות תאי אקראי אלא מתג ביוכימי שמופעל אך ורק על ידי אקטיבין, כך שתאים שכנים לא מתפוצצים בטעות. במבחנה, תא בודד הצליח להרוג עד 70 תאים סביבו, בהם חיידקים, תולעים שטוחות ותאי יונקים, כולל תאי סרטן אנושיים.

את התאים עצמם איתרו החוקרים בתולעים שטוחות (פלנריה), יצורים שמסוגלים לשקם את עצמם מחתיכות קטנות. כשהצמידו את התולעים לחיידקים, תאי חיסון שכנים שחררו את אות האקטיבין ופוצצו את הרפטובלסטים, וגל הפיצוץ ניפץ את קרומי החיידקים הפולשים תוך רגעים ספורים. ההערכה היא שמדובר במנגנון הגנה עתיק, שבעלי חוליות כמונו כנראה איבדו לאורך האבולוציה מפני שאינם מסוגלים לשקם רקמות במהירות הנדרשת.

אסטרטגיה חדשה לגמרי

"המהירות והשלמות של הרס התאים הפתיעו אותנו מאוד", אמר פרופ' בו וואנג מסטנפורד, שהוביל את המחקר לצד פרופ' בנימין רוזנטל מאוניברסיטת בן גוריון. לדבריו, הפיצוץ משחרר גל של חומרי הרג חזקים ובעלי טווח רחב, שמשמידים מיד את כל מה שנמצא באזור.

רוזנטל מצדו מסביר שהממצאים חושפים אסטרטגיה חדשה לגמרי שמקשרת ישירות בין אותות הורמונליים להגנה חיסונית מתפרצת. לדבריו, מדובר בתבנית שעשויה לעורר דרכים חדשות להנדס טיפולים תאיים שיתמקדו בחיידקים עמידים לתרופות או בתאים לא תקינים. הכיוון הזה מצטרף לשורה של מחקרים שמנסים לרתום את מערכת החיסון נגד הסרטן או לשלול מתאי הסרטן את "כוח העל" שלהם.

המחקר, שפורסם בכתב העת היוקרתי Cell, נתמך על ידי המועצה האירופית למחקר (ERC), המכון הלאומי לבריאות בארה"ב (NIH) ותוכנית מדעי הגבול האנושי (HFSP).