בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

שלושה חוקרים אמריקאים זכו בפרס נובל לרפואה על חקר מנגנון השעון הביולוגי

החוקרים זכו עבור תגליותיהם בנושא השעון הביולוגי שמסדיר תפקודים קריטיים כמו שינה וחילוף חומרים. בנימוקי הוועדה נאמר כי אי התאמה בין אורח החיים לשעון עלול לגרום למחלות

21תגובות
זוכי פרס נובל לרפואה. מימין לשמאל: מייקל יאנג, מייקל רוסבאש וג'פרי הול
JONATHAN NACKSTRAND/אי־אף־

זוכי פרס נובל לרפואה לשנת 2017 הם ג'פרי הול, מייקל רוסבאש ומייקל יאנג, כך הודיעה היום (שני) ועדת פרסי נובל בשטוקהולם. השלושה זכו עבור תגליותיהם על "השעון הפנימי" של האורגניזמים החיים, אותם מנגנונים מולקולריים שאחראיים על השעון הביולוגי הפנימי של כל אורגניזם חי.

בדברי ההסבר של ועדת הפרס נכתב: "החיים על כדור הארץ מותאמים לסיבוב של הכוכב שלנו. במשך שנים רבות ידוע כי לאורגניזמים חיים, בכלל זה לבני אדם, ישנו שעון ביולוגי פנימי המסייע להם להתאים את קצב פעילותם עם קצב היום".

"זוכי הפרס גילו את המנגנון של השעון הביולוגי הפנימי ואת החלבונים המרכזיים שלו באורגניזם. הם הם עשו זאת בזבובי פירות וחשפו את העקרונות הבסיסיים של המנגנון על ידי גילוי גן המפתח המרכזי – גן שקיבל את השם " period gene" (בתרגום חופשי: גן הזמן המחזורי)", הסביר פרופ' גד אשר, מהמחלקה למדעים ביו-מולקולריים במכון ויצמן למדע.

לפי פרופ' אשר, עבודתם של הזוכים סייעה לחוקרים אחרים בעבודתם. "על בסיס הגילויים שלהם איתרו חוקרים אחרים מנגנונים של שעונים ביולוגיים אחרים ומצאו שאותם עקרונות תקפים גם באורניזמים אחרים, כמו בני אדם ועכברים". לדבריו, לשעון הפנימי תפקיד מרכזי בכל אספקט של החיים. "הוא שולט ומבקר כל תהליך בגוף ולכן עצם הבנת המנגנון שלו היא מאוד חשובה, ופתחה עולם מחקרי חדש שעסק בין היתר, ביכולת הטיפול בפגיעה בשעון הזה וגם הובילה לזיהוי עוד חלבונים נוספים בתהליך. במובן הרחב יותר, זו הייתה הדוגמה הראשונה לכך שגנים שולטים על התנהגות", אומר אשר. 

הזוכים בפרס הסבירו את פעילות אותו שעון. ועדת הפרס כתבה כי "שלושת חתני הפרס - הול, רוסבאש ויאנג  - הצליחו להציץ לתוך השעון הביולוגי שלנו ולהסביר את פעולתו הפנימית. התגליות שלהם מסבירות כיצד צמחים, בעלי חיים ובני אדם מתאימים את הקצב הביולוגי שלהם כך שהוא מסונכרן עם תנועתו של כדור הארץ".

ההכרזה על הזוכים בנובל לשנת 2017

ההכרזה על הזוכים בנובל לשנת 2017 - דלג

התגליות של החוקרים חשפו דייקנות יוצאת דופן של השעון הפנימי שמסנכרן את פעילות המערכות הפיזיולוגיות. השעון מסדיר תפקודים קריטיים כגון התנהגות, רמות הורמונים, שינה, טמפרטורת הגוף וחילוף החומרים בגוף. "רווחתנו מושפעת כאשר קיימת אי התאמה זמנית בין הסביבה החיצונית שלנו לבין השעון הביולוגי הפנימי, למשל כאשר אנו נוסעים על פני מספר אזורי זמן, תופעה המוכרת כ'ג'ט לג'", הוסבר על ידי ועדת הפרס. לפי נימוקי הוועדה, "יש גם סימנים לכך שאי התאמה כרונית בין אורח החיים שלנו לבין הקצב שהכתיב שומר הזמן הפנימי שלנו קשורה בסיכון מוגבר למחלות שונות".

מחקריהם של זוכי הפרס בוצעו על זבובי פירות. השלושה הצליחו לבודד את הגן השולט בקצב הביולוגי היומי של התא, ולמעשה מסנכרן אותו עם השינויים הטבעיים שמתרחשים לאורך היממה. החוקרים חשפו את מנגנון הפעולה של אותו גן והדגימו כיצד הוא מקודד חלבון שמצטבר בתא במהלך הלילה, ובמהלך שעות היום לעומת זאת, רמתו נמוכה.

החוקרים זיהו חלבונים נוספים שמעורבים בתהליך, וחשפו את המנגנון שמסדיר את השעון הפנימי העצמי של כל תא ותא. "אנו מכירים כיום שעונים ביולוגיים שפועלים על פי אותם עקרונות, גם בתאים של אורגניזמים רב תאיים אחרים, כולל בבני אדם", נאמר בדברי ההסבר של הוועדה. 

האורגניזמים החיים הם חלק ממארג רחב של שינויים ומחזוריות, ורובם בעלי יכולת הסתגלות לשינויים סביבתיים. במהלך המאה ה-18, חקר הגיאופיזיקאי הצרפתי ז'אן ז'אק ד'אורטוס דה מיראן את צמחי המימוזה, ומצא כי עליהם נפתחו לעבר השמש בשעות היום ונסגרו עם רדת החשכה. הוא תהה מה יקרה אם יניח את הצמח בחשיכה מתמדת.

הוא מצא כי הצמחים ממשכים לכוון את עליהם לעבר השמש, ולדבוק ב"סדר היומי" שלהם על אף שלא היו חשופים לשמש. מכאן, הסיק שלצמחים שעון ביולוגי משלהם. בהמשך, מצאו חוקרים אחרים כי לא רק לצמחים, אלא גם לבעלי חיים ולבני אדם, ישנו שעון ביולוגי המסייע בהיערכות פיזיולוגית של גופנו לשינויים במהלך היום.

החיפוש אחר מנגנוני השעון הביולוגי בהחלו במהלך שנות ה-70, וממצאים ראשוניים במחקרים שנערכו על זבובי פירות הראו שמוטציות בגן לא מוכר שיבשו את השעון היומי שלהם. אולם החוקרים לא ידעו מה המכניזם שעומד בבסיסו, וכיצד הוא יכול להשפיע על השעון הפנימי של בני האדם.

חתני הנובל, שחקרו גם הם זבובי פירות, ביקשו לגלות כיצד פועל השעון. ב-1984 עבדו הול ורוזבש, בשיתוף פעולה הדוק באוניברסיטת ברנדייס בבוסטון, יחד עם מייקל יאנג מאוניברסיטת רוקפלר בניו יורק והצליחו לבודד את הגן המדובר. בהמשך, הצליחו להבין שהחלבון המקודד על ידי אותו גן נצבר במהלך הלילה ונסוג במהלך היום.

בשנה שעברה זכה בפרס הביולוג היפני יושינורי אושומי בשל גילוי האופן שבו ממחזרים תאים את תוכנם. אושומי השתמש בשמרים כדי לזהות את הגנים המרכזיים בתהליך, שליקויים בהם עלולים לגרום לסרטן ופרקינסון. ועדת הפרס קבעה כי "תגליותיו של אושומי הובילו לשינוי באופן שבו אנו מבינים את הדרך שבה תאים ממחזרים את תוכנם", אמרו חברי ועדת הפרס. "הן סללו את הדרך להבנת החשיבות הבסיסית של ה'מיחזור' בתהליכים פיזיולוגיים רבים, כמו הסתגלות לרעב ותגובה לזיהום".

מאז 1901 זכו נובל לרפואה או פיזיולוגיה 107 מדענים, מתוכם 12 נשים. 39 פעמים זכה בפרס מועמד אחד בלבד. הזוכה הצעיר ביותר בפרס היה הרופא והכימאי הקנדי פרדריק גרנט בנטינג שגילה את האינסולין, והיה בן 32 בלבד כשכזה ב-1923. הזוכה המבוגר ביותר היה פייטון רוס האמריקאי, שבשנת 1966, בגיל 87, זכה בפרס על גילוי וירוסים הגורמים לגידולים.

ההכרזה היום פותחת את מסכת הכרזת זוכי פרסי נובל לשנה הנוכחית. מחר יוכרזו שמותיהם של זוכי פרס נובל בפיזיקה, ולמחרת, ביום רביעי, הזוכים בכימיה. פרס נובל לשלום יוכרז ביום שישי, 6 באוקטובר, ושמותיהם של זוכי פרס נובל בכלכלה יתפרסמו ב-9 באוקטובר. מועד ההכרזה של זוכי נובל בספרות טרם נמסר. כמדי שנה, הפרס יוענק לזוכים בטקס חגיגי שיתקיים ב-10 בדצמבר - יום מותו של מייסד הפרס אלפרד נובל.

הכרזת פרס נובל ברפואה (או פיזיולוגיה) הפכה מעניינת במיוחד בעשור וחצי האחרון, ובפרט בשנים האחרונות, בעקבות הקפיצה הטכנולוגית בתחום המחקר הרפואי והביולוגי, שהולידה שיטות וכלים מחקריים חדשים ורבי עוצמה. את פירות הקדמה ניתן לזהות, בין השאר, בפרסי נובל לרפואה שהוענקו בשנים האחרונות עבור חשיפה והבנה של מנגנונים ביולוגיים בסיסיים וחשובים. שיבוש מנגנונים אלו עומד בבסיסן של מחלות רבות.

בניגוד לעבר, המדע הביולוגי-רפואי מאופיין כיום כמחקר רב-תחומי, לעתים בעל אופי גלובלי. התרומה בו נחלקת בין כמה וכמה גופים וגורמים, ולכן אחד הקשיים המרכזיים של חברי ועדה הפרס הוא הצורך להעניק את הפרס ללא יותר משלושה זוכים בכל תחום. ההגבלה הזו היא בעוכריהם של חוקרים רבים בתחום הסרטן, ובפרט כאלה שאחראים על פריצות דרך מדעיות בתחומי האימונו-אונקולוגיה והגנטיקה של הסרטן.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו