עטלף אחד חי 7 שנים והשני 50: המחקר שמצא בגנום שלהם קשר בין אריכות ימים לווירוסים
שני עטלפים קטנים, שניהם שוקלים פחות מחפיסת סיגריות, שניהם שייכים לאותה סוג ביולוגי. אחד מהם חי כשבע שנים. השני, עטלף שסומן בטבעת ונלכד שוב כעבור חמישה עשורים, חי 50 שנה. הפער הזה בין קרובי משפחה כל כך דומים הוא החידה שעמדה במרכז מחקר חדש שפורסם בכתב העת Nature.
התשובה שהתגלתה מחברת בין שני תחומים שנחשבו נפרדים: הזדקנות והתמודדות עם וירוסים. מסתבר שהגנים שקשורים באריכות ימים אצל עטלפים והגנים שקשורים בהתמודדות עם זיהומים חופפים הרבה מעבר למה שהיה נובע ממקריות.
"עטלפים התפתחו לחיות זמן רב בלי לחלות, וזה מרמז שאיננו חייבים להסתכל על מחלות הזדקנות ועל מחלות זיהומיות כשני תחומים נפרדים לגמרי", אומר ד"ר חואן מנואל ואסקס, שביצע את המחקר כעמית פוסט דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה בברקלי ועבר מאז לאוניברסיטת פנסילבניה סטייט.
שמונה גנומים ו-259 פרטים
הצוות ריצף שמונה גנומים כמעט שלמים של מיני עטלפים מהסוג Myotis, סוג שכולל כ-139 מינים. במקביל נבנה אוסף תרביות תאים מ-259 פרטים שמייצגים 32 מיני עטלפים, אוסף שמאפשר להריץ ניסויים על תאים חיים במקום להסתפק בהשוואת רצפים.
הדגימות נלקחו מביופסיות כנף של עטלפים שנלכדו ברשתות מעל מקווי מים ושוחררו בחזרה. אחר כך רצו שני סוגי בדיקות: סריקות גנומיות לאיתור אזורים שעברו ברירה טבעית חזקה, וניסויים תפקודיים שבהם התאים נחשפו לחומרים שפוגעים ב-DNA.
שווה להבין את גודל הזירה. עטלפים הם כ-20% מכלל מיני היונקים בעולם, יותר מ-1,500 מינים ידועים, והם התפתחו לפני כ-60 מיליון שנה. מדובר בקבוצה עצומה שרוב המחקר הרפואי מתעלם ממנה.
התוצאה שהייתה הפוכה מהציפייה
החלק המפתיע הגיע מהמעבדה. ההנחה הרווחת הייתה שמין שחי זמן רב יפעיל ביתר שאת את מנגנוני תיקון ה-DNA. התוצאה הייתה הפוכה.
"מצאנו את ההפך הגמור ממה שציפינו כשחושפים את התאים למנה קטלנית של החומר", מתאר ואסקס. במקום לנסות לתקן, המין שחי הכי הרבה בצפון אמריקה הגביר דווקא את הגנים שמובילים למוות תאי מתוכנת.
"העטלף שחי הכי הרבה בצפון אמריקה מחליט שאי אפשר להציל את הספינה, ועובר מיד להעדיף את חיסולם של התאים שניזוקו", מסביר ואסקס. "הפיל, מין נוסף שעמיד לסרטן וחי שנים רבות, נוקט בדיוק באותה אסטרטגיה".
- חודש אחד עם מטהר אוויר בבית: מעל גיל 40 המבחן הקוגניטיבי הושלם מהר ב-12%
- מי רץ להציל ומי ממשיך הלאה: מחקר ישראלי-גרמני מצא את ההבדל ב-15 גנים
ההשוואה לפיל אינה מקרית. ההסבר המקובל לעמידות של הפילים לסרטן מצביע על כ-20 עותקים של הגן TP53 בגנום שלהם, לעומת עותק אחד אצל בני אדם. שיעור התמותה מסרטן בקרב פילים מוערך בכ-4.8%, לעומת טווח של 11% עד 25% בקרב בני אדם, ואלה נתונים שפורסמו כבר ב-2015. שני מינים רחוקים מאוד זה מזה הגיעו לאותו פתרון: להיפטר מהתא הפגום במקום לתקן אותו.
למה זה קשור דווקא לווירוסים
הרובד השני של הממצאים נוגע לווירוסים. "חלבונים שמקיימים אינטראקציה עם וירוסי DNA עברו ברירה חזקה במיוחד אצל עטלפים, בניגוד לרוב היונקים האחרים, שאצלם יש ברירה חזקה גם לחלבונים שמתמודדים עם וירוסי DNA וגם לאלה שמתמודדים עם וירוסי RNA", אומר פרופ' פיטר סודמנט, פרופסור חבר לביולוגיה אינטגרטיבית באוניברסיטת ברקלי.
ההבדל הזה מסביר במידה מסוימת למה עטלפים נושאים וירוסים מסוכנים בלי לחלות בעצמם. מערכת החיסון שלהם הלכה בדרך אבולוציונית שונה, ולכן וירוס שעובר מהם לאדם פוגש הגנה שנבנתה לפי כללים אחרים לגמרי.
"מתוך התבוננות במגוון החיים ובאורכי החיים יוצאי הדופן של מינים שונים, אנחנו מקווים להבין טוב יותר את יחסי הגומלין בין נזק ל-DNA ובין מערכת החיסון", מוסיף סודמנט.
הסייגים, והזווית הישראלית
כדאי להציב גבולות ברורים סביב הממצאים. חלק גדול מהניסויים נעשה בתרביות תאים ולא בחיות שלמות, ותגובה של תא בצלחת אינה זהה לתגובה של אורגניזם. סריקות הברירה הטבעית מזהות מועמדים ולא מוכיחות מנגנון, והעבודה התמקדה בסוג אחד מתוך מאות סוגים של עטלפים. הדרך מכאן לטיפול בבני אדם ארוכה מאוד.
בישראל יש לתחום הזה עוגן מקומי חזק. המעבדה של פרופ' יוסי יובל מבית הספר לזואולוגיה ומבית הספר למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב נחשבת למובילה בעולם בחקר ההתמצאות והתקשורת של עטלפים, ומפתחת חיישנים זעירים שנישאים על גופן של חיות בטבע. עטלפי ישראל מוגנים בחוק, ובשנים האחרונות הם נחקרים כאן בעיקר מזווית ההתנהגות והניווט.
הזווית הרחבה נוגעת לכל אחד. תעשיית המחקר בהזדקנות מחפשת כבר שנים יעדים מולקולריים, והכיוון שעולה מהעבודה הזו מציע נקודת מבט אחרת: במקום לחפש דרך לתקן נזק, אולי כדאי לבחון איך גוף מזהה תא פגום ומסלק אותו בזמן. להרחבה: חודש עם מטהר אוויר בבית והמבחן הקוגניטיבי.
