"جوهر حياتي هو سد الفجوات المعرفية" محادثة مع البروفيسور أهارون تشاشانوفر - الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2004
ما هو سبب منح جائزة نوبل لفك رموز آلية تحلل البروتين بعد سنوات عديدة من البحث الأساسي حول هذا الموضوع؟ فهل تتوقعون زخماً متجدداً في هذا المجال؟
أنا لا أشارك في اللجان، ولا أعرف آلية التحكيم فيها. بعد فوات الأوان، كان مرور الوقت في صالحنا لأنه خلال السنوات السبع الأولى سمح لنا بالعمل بهدوء. لم يصدقنا الناس، وفقط في أوائل التسعينيات أدركوا أن هناك شيئًا مهمًا هنا. تنظر لجنة نوبل دائمًا إلى الأنهار الكبيرة، وبعد أن تكتشف نهرًا كبيرًا، تتحقق من مصدر أنواعه. واليوم تتم كتابة كتب كاملة عن النظام، ويتم عقد عشرات الآلاف من المقالات والعديد من المؤتمرات. أعتقد أن الأمر استغرق عشر سنوات فقط حتى يخترق النظام الوعي وبسبب الوقت الذي يستغرقه.
يعمل العلم كثيرًا وفقًا للبدع، وقد تساءل الأشخاص الذين سبقونا عن سبب تحلل البروتينات. بعد أن اكتشف كريستيان دي دوب الليزوزوم، وهو عضية داخل الخلايا تحتوي على إنزيمات محللة للبروتين، وحصل على جائزة نوبل، اعتقد العلماء أن المشكلة قد تم حلها - لقد وجدنا آلية التخلص من القمامة. ثم بدأت الأدلة في الوصول إلى أن الليزوزوم في الواقع لا يجيب على الأسئلة المطروحة حول انهيار البروتين. في السبعينيات، أصبح من الواضح أن هناك بروتينات ذات ثبات مختلف، ولا يستطيع الليزوزوم تفسير ذلك. ثم بدأوا في اكتشاف مثبطات الليزوزوم، وتبين أنها تمنع فقط تحلل البروتينات التي تأتي من خارج الخلية. العلم مهنة تتطلب نفسًا طويلًا جدًا. وعلينا أن ننتظر تراكم الأدلة لإثبات الافتراض. ثم استنتجوا أنه لا بد أن يكون هناك شيء آخر إلى جانب الليزوزوم. إذا جاء رئيس أمريكي اليوم وقال خذوا 70 مليار دولار وأحضروا لي علاجاً للسرطان في غضون عام - فلن تنجحوا. لا في 100 ولا في 100 مليار دولار، لأن هناك لبنات بناء ناقصة لا يمكن تجاوزها، نحن لسنا أنبياء.
لكن ما الذي جعلكما تتمسكان بالموضوع رغم أن الجميع لم يشاركوا فيه؟
الفكرة الأصلية للعمل على هذا الموضوع كانت لأبراهام هيرشكو وجوردون تومكينز (من جامعة كاليفورنيا والمعاهد الأمريكية للصحة - المحررين). كان فك تشفير النظام لنا. كانت هناك جميع أنواع الظواهر الغريبة، على سبيل المثال أن النظام يحتاج إلى طاقة. لماذا تتطلب العملية التي تطلق الطاقة المزيد من الطاقة؟ لذلك كانت هناك جميع أنواع الأفكار. على سبيل المثال، يجب على الليزوزوم الكاره للماء أن يعبر غشاء كاره للماء، ولهذا تحتاج إلى طاقة. كان هناك اضطراب في الميدان، فدخل إليه أبراهام هيرشكو وانضممت إليه. لذلك بدأ الإنجاز مع أشخاص آخرين وإيروين روز بالطبع الذين حلوا لنا المشكلة الأنزيمية. في كل مرحلة كان هناك مبرر - العلماء أناس عقلانيون للغاية، ولا يمكن تجاوز فجوات المعلومات. وكانت ميزتنا هي أننا نظرنا إلى الحقائق بشكل صحيح، والبعض الآخر لم يفعل ذلك. لكننا لم نخترع أي حقيقة، ولم نخترع أي شيء.
يتم الحفاظ على تسلسل الأحماض الأمينية في اليوبيكويتين بشدة في العديد من الكائنات الحية. يحدث هذا عادةً في البروتين الذي له دور مهم جدًا، مثل الهيموجلوبين، لماذا يحدث هذا في اليوبيكويتين؟
صحيح، هذه إجابة واحدة. الإجابة الثانية هي أن لليوبيكويتين العديد من الوظائف المتعلقة باستهداف البروتينات. هذا هو البروتين الذي يجب أن يخدم العديد من الأساتذة، ومن المحتمل أن ينزل إلى أدنى قاسم مشترك ليخدمهم جميعًا. أي تغيير أو طفرة حدثت خلقت بروتينًا لا يستطيع القيام بوظيفته في جميع العمليات، ولم يتمكن من البقاء. قد يكون هذا أيضًا هو سبب صغر حجم اليوبيكويتين، لأن كل حجم يضيف تعقيدًا تطوريًا إضافيًا.
أين ترى أفضل فرصة اليوم لاستغلال الآلية للأغراض الطبية؟
يوجد بالفعل دواء في السوق اليوم. إنها جيدة من حيث التسويق لكن فكرتها ليست جيدة. يمنع الدواء عملية شائعة في جميع عمليات اليوبيكويتين - عمل البروتيزوم. أعتقد أن المستقبل يكمن في خطوة سابقة: في الإنزيمات التي تحدد البروتينات المخصصة للتحلل وتربط اليوبيكويتين. إن عمليات الربط هي عمليات محددة للغاية، وبالتالي فإن هذا هو النظام المثالي للهجوم، وهو بالفعل يتعرض لهجوم شديد اليوم من قبل جميع شركات الأدوية.
إذن ما الذي تبحث عنه اليوم؟
ما زلت أبحث في نظام يوبيكويتين. نحن نعمل على عوامل النسخ، على سبيل المثال NF-kapaB وهو عامل نسخ مهم جدًا في جهاز المناعة ونظام السرطان. وهو عامل مضاد لموت الخلايا المبرمج (موت الخلايا المبرمج - بدء موت الخلايا، "انتحار" الخلية - المحررات). ولذلك، فإن تعبيره العالي لا يسمح للخلايا بالموت. إحدى مشاكل الخلايا السرطانية ليست الانقسام السريع، بل عدم الحساسية لموت الخلايا المبرمج، ونحن نعمل على هذه العمليات. وفي عام 1998 اكتشفنا أن اليوبيكويتين لا يرتبط فقط في منتصف سلسلة البروتين، بل في نهايتها أيضًا. وكان السؤال "لماذا؟" في هذه الأثناء، انضمت إلينا مجموعات بحثية كبيرة في العالم وتم اكتشاف 13 أو 14 بروتينًا مهمًا للغاية والتي تم تقسيمها من خلال التواجد في نهاية البروتين. وفجأة حققنا اختراقًا آخر.
أردنا أن نقدم لك اسمًا عبريًا لليوبيكويتين - نافسون.
شائع، أو نعم، أنا أتقبله… [يضحك].
لقد عرّف البعض الجائزة بأنها حقبة جديدة للعلوم في إسرائيل، هل تشاطرونكم هذا التعريف؟
أنا لا أشارك أي تعريف للأبيض والأسود. يعتمد العلم في كل مكان في العالم على التمويل. ويأتي التمويل في المقام الأول من الحكومات. الدولة التي لا تمول حكومتها العلم ليس لها وجود، وسوف تموت جسديًا. ربما نتيجة لفوز العلماء الإسرائيليين بجائزة نوبل، ستعتقد الحكومة أنه قد تكون هناك بعض القيمة للعلم على كل حال. ولا يقتصر الأمر على العلم فحسب، بل على التعليم بشكل عام. إذا استثمرت في رياض الأطفال، فسوف تحصل على طالب أفضل في المرحلة الابتدائية، وإذا استثمرت في المرحلة الابتدائية، فسوف تحصل على طالب أفضل في المدرسة الثانوية، وإذا كان هناك طلاب جيدون في المدرسة الثانوية، فسيأتي طلاب أفضل إلى الجامعة. وإذا كسرت السلسلة في مرحلة ما، فقد دمرت كل شيء. ولكن لا توجد طرق مختصرة. المعرفة هي الجلوس والقراءة والتعمق في العمليات وفهمها. وعليك أن تستثمر الكثير من المال في هذا الأمر، في النظام بأكمله من بدايته وحتى البحث العلمي الأكثر تقدمًا. من المهم بالنسبة لي أن نحتاج إلى السويديين لتحديد أولوياتنا الوطنية والاجتماعية. كان نظام اليوبيكويتين موجودًا ولم تتغير أهميته بمجرد حصوله على goshpenka السويدية.
إذن ماذا نفعل للاستفادة من التعليم؟
لا أعلم. لن أصبح سياسيًا، لكني سأبقى في مختبري، وأقوم بالأشياء التي تثير اهتمامي. إن صناعات التكنولوجيا الحيوية المرتبطة بنظام اليوبيكويتين تبهرني كثيرًا. إن الصناعات قادرة على الاستفادة من الأشياء التي لا تستطيع الأوساط الأكاديمية تمويلها - للجمع بين البحث والتطبيق.
وفيما يتعلق بالتعليم، سأساعدك في الوقت القليل المتاح لي. لن أكون مدرسًا، بل لطلاب الطب وطلاب الدكتوراه. وإلى جانب الجائزة، لم يعطوني مكعبًا سحريًا لحل مشاكل دولة إسرائيل.
سئلت ماذا أفتقد؟ أجبت أن نهاية الخمسينيات. كمان جبنا مهاجرين، ونزلناهم كمان في المعابر، وتسرب المطر كمان عليهم وأصيبوا كمان بالتهاب رئوي... وكان المعلمون ممتازين. كان لدي مدرسين ممتازين. نحن في حالة انحدار اجتماعي. في الوقت المتبقي لي للعيش...لنفترض أن لدي 50 عامًا أكثر إنتاجية...أريد أن أقضيها في المختبر لتحقيق اكتشافات علمية.
السؤال الأخير - لقد أجريت العديد من المقابلات. هل هناك سؤال تتمنى أن يطرح عليك ولم يتم طرحه؟
لا، هناك أسئلة أفضل عدم طرحها على الإطلاق، مثل ماذا سأفعل بالمال؟ وكل أنواع الهراء من هذا القبيل [ضحك]. ولكن كان هناك سؤال واحد جيد جدًا، وهو ما هو حلمي؟ وحلمي هو أن أنام الآن وأستيقظ بعد 500 عام. لأنني أريد أن أعرف كيف سيتم حل المشاكل التي نواجهها اليوم. هل سيتم اكتشاف آلية الإصابة بالزهايمر وكيف سيتم علاجه؟ هل سيصبح السرطان بعد 500 عام صداعًا؟ سيتم تشخيصك بالسرطان، تناول الأسبرين وانسى. أو نسخة من الحلم: كل 500 عام تستيقظ لفترة قصيرة لتنظر وتعود. في الكميات. لنرى أين تتطور البشرية. وهنا حقًا أُعطيت النبوءة للحمقى فقط. لا يمكننا علاج مرض الزهايمر، لأننا لا نعرف ما هو مرض الزهايمر، ولا يمكننا تخطي الفجوات المعرفية. هذا ما أفعله بنفسي، أقوم بسد الفجوات المعرفية. جوهر حياتي هو سد الفجوات المعرفية... القرن الماضي متسارع في كل ما يتعلق بالمعرفة. لكنني أود أن أقوم بنقلة نوعية، وهذه القفزات لا أستطيع القيام بها. ولهذا أنا آسف جدًا. انها بطيئة جدا بالنسبة لي. ولكن هذه هي الحياة.
شارك في المحادثة أعضاء من منظومة Scientific American Israel مع البروفيسور أهارون تشاشانوفر: د. إيلي أيزنبرغ، د. ديبورا جاكوبي، د. إيتان كرين، ود. أليكس مانس.
نبذة عن الجائزة:
وفاز بالجائزة أهارون تشاتشانوفر وأبراهام هيرشكو من التخنيون، وهما طبيبان من خلال التدريب، وعالم الكيمياء الحيوية إيروين روز من جامعة كاليفورنيا في إيرفين، لفك رموز الآلية البيوكيميائية لتحطيم البروتينات في الخلية. تقوم الخلية الحية بتفكيك البروتينات الأجنبية إلى وحدات بنائها، وهي الأحماض الأمينية، في عملية لا تنطوي على استثمار الطاقة. لكن في نهاية السبعينيات، واجه الفائزون آلية أخرى، تتطلب استثمار الطاقة، حيث تقوم الخلية بتفكيك البروتينات الخاصة بها. وربط الباحثون العملية الجديدة التي اكتشفوها ببروتين صغير تم اكتشافه قبل بضع سنوات، وهو بروتين موجود في جميع الخلايا المنواة تقريبًا. ولذلك سمي البروتين يوبيكويتين مشتقًا من الكلمة اللاتينية ubique والتي تعني "في كل مكان".
وفي الدراسة، أصبح من الواضح أن الخلية تتعرف على البروتين المتجه للتحلل من خلال ثلاث خطوات إنزيمية (إحداها تستهلك الطاقة) وتميزه عن طريق ربطه بسلسلة قصيرة من جزيئات اليوبيكويتين. يعد هذا "الذيل" بمثابة السمة المميزة لـ "عقوبة الإعدام" المفروضة على البروتين. تتعرف عضية داخل الخلايا تسمى البروتيوسوم على سلسلة اليوبيكويتين كما يتعرف القفل على المفتاح، ويسمح للبروتين الذي يتلقى "قبلة الموت" بالدخول. تقوم الإنزيمات المحللة للبروتين الموجودة داخل البروتيزوم بتقطيع البروتين إلى أجزاء من خمسة إلى سبعة أحماض أمينية.
يمكن أن يكون فك رموز الآلية بمثابة أساس لتطوير الأدوية بناءً على مراحل مختلفة في الآلية، وهي أدوية يمكنها تأخير أو تسريع عملها وفقًا للحاجة التي يمليها علاج المرض.
جوائز يادان نوبل والتي تتضمن تجارب محرر موقع يادان وتغطية حصرية للحفل في ستوكهولم
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~76156398~~~186&SiteName=hayadan
