قد يؤدي الاكتشاف المنشور في مجلة Science إلى تطوير تقنية مبتكرة لعلاج الطفيليات في جسم الإنسان وفي الزراعة
اكتشف باحثو التخنيون عائلة من الجينات القادرة على الاندماج بين خليتين من الثدييات، وكذلك الاندماج بين فيروس وخلية ثديية. وقد يكون لهذا الاكتشاف، الذي نشر في مجلة "ساينس" العلمية المرموقة، نتائج بعيدة المدى في تطوير تقنية مبتكرة لعلاج الطفيليات في جسم الإنسان وفي الزراعة (النباتات والماشية).
تعد قدرة خليتين أو أكثر على الاندماج في خلية واحدة أمرًا ضروريًا للتكوين الأولي للجنين (الاندماج بين الحيوانات المنوية والبويضة) ولتطوير الأنسجة في الجسم مثل الهيكل العظمي والعضلات والمشيمة. كما يعد الاندماج بين الخلايا خطوة حاسمة في إصابة خلايا الجسم بالفيروسات المغلفة (مثل فيروس الأنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية – فيروس نقص المناعة البشرية). على الرغم من أهمية عملية الاندماج لصحة الإنسان والتكاثر، إلا أن الآلية التي تندمج بها الخلايا غير معروفة.
في مختبر البروفيسور بنيامين بودبيليفيتش، من كلية الأحياء في التخنيون، تتم دراسة هذه العملية الشاملة في محاولة لاكتشاف هوية البروتينات التي تتوسط العملية وآلية عملها على المستوى الجزيئي. في المختبر، يتم استخدام الديدان الخيطية (الدودة) من النوع C. elegans كأداة بحث في العديد من المختبرات حول العالم.
في عام 2007، تم تحديد عائلة الجينات في الدودة، التي تشفر بروتينات FF (عائلة الاندماج)، لأول مرة في مختبر البروفيسور بودبيليفيتش. في دراسة تم نشرها للتو، اكتشف طالب الدكتوراه يوري أفينوام أن عائلة الجينات هذه موجودة أيضًا في كائنات حية أخرى، وأنه إذا قمت بإزالة بروتينات FF من كائنات حية مختلفة والتعبير عنها في خلايا الثدييات، فإنها تسبب الاندماج بين هذه الخلايا. يقول الباحثون: "في البداية اعتقدنا أننا اكتشفنا عائلة جينية موجودة فقط في الديدان الخيطية (الديدان)." "لقد فوجئنا عندما اكتشفنا أن الجينات موجودة أيضًا في كائنات حية أخرى، مما يجعلها أو ما شابه ذلك مرشحًا رئيسيًا ليكون مسؤولاً عن عملية الاندماج بين الخلايا في عالم الحيوان".
وفي المستقبل، سيمكن هذا الاكتشاف من فهم كيفية اندماج الخلايا معًا في جسم الإنسان ومعالجة الأمراض الناتجة عن عيوب عملية الاندماج التي قد تسبب مشاكل خطيرة في الجهاز الهيكلي والعضلي، وصعوبات في الإخصاب والحمل.
علاوة على ذلك، تمكن باحثو التخنيون من التعبير عن البروتينات من الدودة على غلاف فيروس يشبه VSV (فيروس التهاب الفم الحويصلي الذي لا يستطيع التكاثر ويدخل الخلية مرة واحدة ("الفيروس العقيم"). فوق غلافها. استخدم الباحثون "الفيروس المخصى"، حيث استبدلوا بروتين غلافه ببروتين من الدودة، مما سمح له بدخول الخلية مرة واحدة، وبذلك أظهروا أن بروتين الدودة، وحده، يمكن استخدامه كبروتين اندماجي بين الخلايا وفي هذا الحالة - بين غلاف الفيروس إلى غلاف الخلية. "لكي يحدث الاندماج،" يشرح الباحثون، "يجب أن يكون نفس البروتين موجودًا أيضًا في الخلية المستهدفة. وبما أن الديدان الخيطية الطفيلية تحتوي على البروتين، فيمكننا استهدافها مع العلاج المخصص لكل طفيل."
واستخدم في الدراسة المجهر الإلكتروني والتصوير المقطعي، حيث قام الباحثون بتصوير البروتين الموجود على سطح "الفيروس المخصى" ورأوا أنه يشكل هياكل تشبه الزهرة (في الصورة). وفي البحث الذي تم بالتعاون مع البروفيسور جوديث وايت من جامعة فرجينيا في الولايات المتحدة الأمريكية، والبروفيسور كاي غرونوالد من جامعة أكسفورد في إنجلترا والبروفيسور داغانيت دانينو من كلية التكنولوجيا الحيوية في التخنيون، وطالبة الماجستير كارين فريدمان و كما شاركت الباحثة كلاري فالنسي.
