يوم

ويهدف علماء المعهد إلى الكشف عن خطوط الاتصال التي يتم من خلالها حوار التطور الجنيني، وبالتالي معرفة من يساعد على النمو السرطاني

يتشارك الذباب والبشر في عدد لا بأس به من الأنظمة البيولوجية. على سبيل المثال، الجينات التي تحدد ترتيب الشعيرات المسؤولة عن استشعار الحركة، الموجودة على جسم ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا)، تشبه الجينات الموجودة في الفقاريات المسؤولة، من بين أمور أخرى، عن ترتيب خلايا الشعر. في الأذن الداخلية. تلعب هذه الشعيرات دورًا مركزيًا في استشعار الموجات الصوتية.

يقول الدكتور ليلاخ جلبوع من قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم: "يرجع هذا الارتباط المفاجئ إلى حقيقة أن الطبيعة طورت معظم الجينات الأساسية الضرورية للنمو مرة واحدة فقط". أحد استخدامات هذا التشابه هو أن العلماء المهتمين بأسباب أنواع معينة من الصمم، الناجم عن التطور غير الطبيعي للشعر الحسي في الأذن، يمكنهم أن يبنوا أبحاثهم على معلومات من دراسات تطور الشعر الحسي في الذباب.

إن فك شفرة الجينوم الخاص بذبابة الفاكهة، والذي اكتمل قبل بضع سنوات، أعطى العلماء أداة بحث جديدة وقوية: مئات السلالات الطافرة من ذباب الفاكهة، والتي تم تعطيل جين مختلف في كل منها. يقول الدكتور جلبوع: "من خلال الدراسات التي تشمل حوالي مائتي سلالة مختلفة من الذباب الطافر، يمكننا فحص دور الجينات المختلفة في تطور العضو قيد الدراسة - والحصول على إجابة في غضون شهرين".

العضو الذي تدرسه هو مبيض يرقات ذبابة الفاكهة. يجمع بحثها بين الأساليب المتقدمة في مجال الهندسة الوراثية والمراقبة المباشرة للخلايا في بيئتها الطبيعية. يتم إجراء هذه التجارب على الجسم الحي، وتتيح ملاحظة تأثيرات التغيرات الجينية التي تحدث في خلايا معينة سواء على سلوك هذه الخلايا أو على رد فعل الخلايا المجاورة لها. ستسمح لها هذه الدراسات بالكشف عن المبادئ الأساسية التي تحكم التطور الطبيعي للأعضاء بأكملها. ومن هذه الدراسات يمكن الوصول إلى رؤى لا يمكن الحصول عليها من خلال دراسة الخلايا الفردية، لأن هناك عمليات بيولوجية، مثل تحديد حجم تجمعات الخلايا داخل العضو، والتي يتم تحديدها عن طريق الاتصال بين العديد من الخلايا وليس على مستوى واحد. مستوى الخلية الفردية. وتتناول دراساتها الأخرى الخلايا الجذعية في المبيض. الهدف من هذه الدراسات هو فهم أفضل لكيفية الحفاظ على هذه المجموعة من الخلايا في المبيض. وقد يساعد مثل هذا الفهم، في المستقبل، على تحسين فعالية العلاجات الطبية من خلال زراعة الخلايا الجذعية.

أثناء التطور الجنيني، تمر الخلايا بعمليات تمايز، حيث "تتخصص" الخلايا في الأنشطة الفريدة للأنسجة المختلفة. أحد الأسئلة الأساسية التي تشغل بال الدكتور جلبوع تتعلق بتجسيد "الخلية الأب" الجنينية، من خلال عمليات التطور والتمايز، إلى الخلية البالغة. كيف يتحول نوع من الخلايا إلى نوع آخر؟ ومن ناحية أخرى، كيف تتمكن الخلايا الجنينية من الحفاظ على السمات الجنينية وإيقاف عمليات التمايز ومنع تطورها إلى خلايا مفرزة؟ أثناء تطور خلايا البويضة، التي يدرسها الدكتور جلبوع، تهاجر الخلايا الأم التي تسمى "الخلايا الجرثومية البدائية" إلى مناطق خاصة في المبيضين، حيث تصبح خلايا جذعية إنجابية. تبحث الدكتورة جلبوع وأعضاء مجموعتها البحثية في الاختلافات بين هاتين المرحلتين التنمويتين في حياة الخلية التناسلية.

على الرغم من أن نوعي الخلايا متشابهان من حيث أنهما يثبطان عمليات التمايز، إلا أن هناك اختلافًا جوهريًا في طريقة انقسامهما: تنقسم الخلايا الجرثومية البدائية بشكل متناظر (أي تشكل خليتين ابنتيتين متطابقتين)، بينما تنقسم الخلايا الجذعية الإنجابية بشكل غير متماثل، بحيث تتمايز إحدى الخليتين الابنتين المتكونتين بالانقسام، بينما تظل الأخرى خلية جذعية. يتم تحديد هذه الاختلافات في خصائص الانقسام حسب البيئة التي يوجد فيها نوعان من الخلايا. وتضم هذه البيئة خلايا تساعد الخلايا الإنجابية في التحكم بمختلف جوانب نموها – ولذلك يتم الاهتمام بتطور الخلايا المساعدة والعلاقات المتبادلة بينها وبين الخلايا الإنجابية.

كيف تتطور هذه الخلايا المساعدة؟ ما الأدوار التي تلعبها في حياة الخلية الجرثومية النامية؟ وتبين أن العملية التي يتم فيها إنشاء الخلية الجذعية الإنجابية تنطوي على عمل جماعي منسق بشكل جيد، ويقوم الدكتور جلبوع بمراقبة الرسائل التي تمر بين أنواع مختلفة من الخلايا المساعدة، وكذلك بين الخلايا الجنينية نفسها، التي توجه تطورها. ومن خلال المسح الجيني، تمكن الدكتور جلبوع من التعرف على حوالي 30 جينًا مشاركًا في تطور المبيض. العديد من هذه الجينات مسؤولة عن التحكم في الخلايا مما يساعد الخلايا الإنجابية في جوانب مختلفة، بما في ذلك انقسام الخلايا ومنع التمايز.

يرتبط التحكم المعيب في تمايز الخلايا وانقسامها ارتباطًا وثيقًا بتطور السرطان. ويرى الدكتور جلبوع أن حدوث خلل في نقل الرسائل بين الخلايا المساعدة والخلايا الجذعية في مبيض ذبابة الفاكهة قد يشير إلى أسباب تطور الأورام السرطانية.

بعض الجينات التي تم تحديدها في الفحص الجيني لها جينات بشرية مقابلة، والتي من المعروف أنها مرتبطة بتطور السرطان في مختلف الأعضاء. إن العديد من الجينات التي تشارك في عمليات التطور الجنيني الطبيعي قد تسبب تطور السرطان عند حدوث خلل في نشاطها الطبيعي، بحيث يمكن اعتبار نمو الورم السرطاني في الواقع بمثابة عملية نمو معيبة خارجة عن نطاق السيطرة. يتحكم. تمتلك الخلايا السرطانية أيضًا خطوط اتصال مع البيئة المباشرة، مما يجعل البيئة تدعمها. ولذلك فإن الكشف عن خطوط الاتصال المسؤولة عن الحوار الذي يصاحب عملية التطور الطبيعية سيساعد العلماء على فهم كيف تساعد خلايا معينة السرطان على النمو.

والسؤال الآخر الذي يشغل بال الدكتور جلبوع هو كيف تحافظ اليرقات النامية على إمدادات مناسبة من الخلايا الجرثومية البدائية والخلايا الجذعية التكاثرية، وتنظم كميتها بحيث لا تتجاوز العدد المطلوب. يتعلق هذا السؤال بالمبدأ الأساسي لكل كائن حي - الحفاظ على التوازن الداخلي (التوازن). حددت الدكتورة جلبوع في بحثها آلية التغذية المتكررة التي تساعد في الحفاظ على الكمية الصحيحة لكلا النوعين من الخلايا. إن الفهم الأفضل لكيفية التحكم في كمية الخلايا المختلفة قد يعطي الباحثين أدلة لحل أحد الألغاز العظيمة في علم التطور - وهو كيفية تحديد حجم العضو.

يقول جلبوع: "بالإضافة إلى ذلك، قد يكون هذا الفهم ضروريًا لتخطيط علاجات فعالة باستخدام الخلايا الجذعية". حتى الآن، لم يتمكن العلماء من إدراك الإمكانات الطبية للخلايا الجذعية، وفي معظم الحالات تموت الخلايا المزروعة. ويرى الدكتور جلبوع أن أحد أسباب ذلك هو الآليات التي تنظم حجم العضو وهوية خلاياه. وإذا تمكن العلماء من فهم كيفية "إعادة توجيه" تلك الآليات، فقد يكونون قادرين على التغلب على الحاجز، وبالتالي تحسين فرص امتصاص جسم المريض للخلايا الجذعية المزروعة.

شخصي

ولد الدكتور ليلاخ جلبوع في نتانيا ونشأ في حوفيت. كانت تعلم دائمًا أنها ستهتم بالعلوم، واختارت الدراسة في جامعة تل أبيب لتجمع بين دورات في العلوم الإنسانية، بالإضافة إلى البحث العلمي. وهي مهتمة بشكل خاص بتاريخ العلوم، وفي أوقات فراغها بين إدارة المختبر وإدارة الحياة الأسرية، تحب قراءة الكتب في هذا المجال.

بعد بحث ما بعد الدكتوراه في كلية الطب بجامعة نيويورك، عادت إلى إسرائيل وانضمت، كباحثة أولى، إلى قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم. "لقد سمح لي معهد وايزمان للعلوم بالعودة إلى إسرائيل دون المساس بمستوى بحثي العلمي. في هذه الأثناء، أنا راضٍ جدًا - لقد أعطوني كل الوسائل التي أحتاجها للبحث، لذا فإن نجاحه يعتمد، في الوقت الحالي، عليّ وحدي."