check
מחקר בהובלת בוגרת העברית יסייע לפתח תרופות נגד השמנת יתר | ארגון בוגרי העברית

מחקר בהובלת בוגרת העברית יסייע לפתח תרופות נגד השמנת יתר

19 אפריל, 2021
Obesity Research
Obesity Research

הקולטן MC4 הוא חלבון קטן המתבטא בתאי עצב באזור המוח הקרוי היפותלמוס, כחלק ממקבץ תאים (שיחדיו מכונים הגרעין הפאראוונטריקולרי) המחשבים את מאזן האנרגיה בגוף באמצעות חישה ועיבוד של אותות מטבוליים שונים. כאשר 4MC נמצא במצב פעיל – וזהו מצבו הטבעי – הוא משגר פקודות הגורמות לנו להרגיש שבעים. כלומר, מבחינתו של המוח ברירת המחדל של גוף האדם היא שובע. כאשר רמות האנרגיה שלנו יורדות, מקבץ התאים בהיפותלמוס מפריש הורמון המכבה את קולטן ה-4MC ומייצר אצלנו תחושת רעב. אחרי הארוחה, מופרש הורמון אחר הנקשר לאותו אתר קישור על פני הקולטן, מסלק ממנו את הורמון הרעב ומחזיר את הקולטן למצבו הפעיל, דהיינו לתחושת השובע. מוטציות המשביתות את 4MC גורמות לאנשים להרגיש רעב תמידי.

הדר ישראלי, סטודנטית לרפואה החוקרת מנגנוני השמנה במסגרת עבודת הדוקטורט שלה, בהנחייתו של ד"ר דני בן-צבי באוניברסיטה העברית בירושלים, פגשה במהלך לימודיה משפחה ישראלית שבה יותר משבעה מבני המשפחה סובלים מרעב תמידי ומהשמנת יתר קיצונית. אצל רובם עומד מדד מסת הגוף (BMI) על ערך גבוה מ-70, כלומר בערך פי שלושה מהנורמה. מצוקת המשפחה נבעה ממוטציה אחת בלבד בקולטן ה-MC4, פנתה בנושא לד"ר מורן שלו בן-עמי מהמחלקה לביולוגיה מבנית וכימית במכון ויצמן ובוגרת האוניברסיטה העברית, המתמחה בהדמיה תלת-ממדית של קולטנים במערכת העצבים המרכזית.

בעקבות פנייתה, הציעה ד"ר שלו בן-עמי לישראלי להצטרף למעבדתה כמדענית אורחת ולחקור באמצעות טכנולוגיות חדישות של מיקרוסקופיה אלקטרונית, כיצד עובד הקולטן ומדוע דווקא מוטציה זו מובילה להשלכות כה חמורות אצל החולים. ישראלי וד"ר אוקסנה דגטיאריק, חוקרת בתר-דוקטוריאלית במעבדה, בודדו כמויות גדולות של קולטני MC4 מקרומי תאים, ופענחו את המבנה התלת-ממדי של הקולטן באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים קריוגני. המחקר נערך בשיתוף פעולה עם קבוצתה של פרופ' מאשה ניב מן האוניברסיטה העברית (בוגרת האוניברסיטה) וד"ר פיטר מקורמיק מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון.

העובדה שקולטן ה-4MC שולט הלכה למעשה בתחושות הרעב והשובע של הגוף, הופכת אותו למטרה מרכזית לפיתוח תרופות נגד השמנת יתר. בנוסף, נחשפה זהותו של סייען מפתיע העוזר לתרופה: יון סידן המחזק את הקישור של התרופה לקולטן. בניסויים ביוכימיים וחישוביים, מצאו המדענים כי הסידן עוזר באופן דומה גם להורמון השובע הטבעי להפעיל את MC4, ובו-בזמן משבש את פעולתו של הורמון הרעב.

"זה היה ממצא מפתיע ביותר", אומרת ד"ר שלו-בן עמי. "נראה כי בעזרת הסידן יכול אות השובע להתחרות בהצלחה באות הרעב, וכך לסייע למוח לחזור לתחושת שובע לאחר הארוחה".

במחקר השתתפו ד"ר פבריציו פיירו מהאוניברסיטה העברית בירושלים; וידיצ'ה צ'ונילאל, אמנדיפ ראוק גיל, ניקולס רוט, ד"ר חואקין בוטה וד"ר לי צ'אן מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון; ד"ר ואדיבל פראבהר מהמחלקה לביולוגיה מבנית וכימית במכון ויצמן, וד"ר יואב פלג מהמחלקה לתשתיות מחקר מדעי החיים במכון.