קבוצת חוקרים מהמכון לחקר הסרטן במרכז הרפואי שיבא חשפה לראשונה רמה נוספת של מידע גנטי. התפישה הבסיסית בביולוגיה גורסת שהמידע הגנטי בתאינו מקודד ברצף הדנ"א. רצפי הדנ"א משועתקים למולקולות רנ"א המתורגמות בתורן ליצירת חלבונים. קבוצת החוקרים, בראשות פרופ' גדעון רכבי, פיתחה שיטה מתקדמת לזיהוי ומיפוי שינוי כימי (מתילציה) המצוי על גבי מולקולות רנ"א המקודדת מידע נוסף לזה שבקוד הגנטי המוכר בן ארבע האותיות. השיטה מבוססת על נוגדן המזהה את השינוי הייחודי בשילוב טכנולוגיה חדשנית לקביעת הרצף של מיליוני מולקולות רנ"א הנושאות אותה.
המחקר התפרסם בראשית השבוע בכתב העת המדעי היוקרתי Nature כמאמר ראשי. הוא מסכם את עבודתם של הדוקטורנט דן דומיניסיני, החוקרות דר' שרון מושקוביץ, דר' נינט אמריליו, דר' שלמון-דיבון, יסמין יעקב, קרן צסרקס והתלמיד סיון אוסנברג ממרכז חקר הסרטן בשיבא. העבודה בוצעה בשיתוף עם חוקרים ממכון ויצמן (דר' רותם שורק ותלמידו שרגא שוורץ) וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב (פרופ' מרטין קופיק ותלמידו ליאור אונגר).
מנגנון למיפוי השינוי הכימי על גבי מולקולת רנ"א השיטה שפותחה איפשרה לראשונה מיפוי מלא של הגנום לזיהוי האתרים שנושאים את השייר הכימי וחשפה שמיקומם אינו אקראי: התגלו עשרות אלפי אתרים באזורים להם חשיבות ידועה בביטוי הגנים על גבי מולקולות הרנ"א. נמצא כי מרבית הגנים המתבטאים בתא נושאים שינוי זה.
החוקרים השוו בהמשך את הדפוס שהתגלה באדם לזה שבעכבר ומצאו שימור אבולוציוני מרשים, דבר המעיד על חשיבות וכלליות המנגנון. נמצא שרמה זו של אינפורמציה חיונית לשרידותו של התא, וביטול הפעילות גרם למותם של התאים. ניסויים נוספים הראו שינויים בתגובה לתנאי סביבה משתנים. הוכח שהמנגנון חשוב לבקרת עיבוד והבשלת מולקולות הרנ"א.
מעבר לחשיבות התגלית הבסיסית, לעבודה יכולות להיות משמעויות יישומיות רבות. שיבוש בקרת ביטוי גנים בתהליכי מחלה שונים יכול לנבוע מפגיעה במנגנון ויסות המתילציה. מצבי מחלה, דוגמת סרטן או ניוון מוחי, הנגרמים ממוטציה בדנ"א קשים לטיפול כיוון שהנזק לדנ"א הוא בלתי-הפיך. שינויים אפיגנטיים לעומת זאת קלים יותר ל'תיקון'.
חשיפת המנגנון החדש היא משום כך בעלת פוטנציאל ליישום טיפולי. לדוגמה, אנזים שנמצא מעורב בוויסות מתילציית הרנ"א ידוע מזה מספר שנים כחלבון מפתח בתהליכי השמנה ותסמונת מטבולית. המחקר החדש יאפשר בחינת התערבות טיפולית במצבים אלה.
