חדשות

פרס וולף יוענק לשני חוקרים מובילים מארה"ב בתחום הסוכרת והסרטן

פרופ' רונלד קאהן מאוניברסיטת הרווארד ופרופ' לואיס קאנטלי מאוניברסיטת קורנל יקבלו את הפרס ב-2 ביוני בטקס במשכן הכנסת; יום לפני כן ירצו לפני רופאים ב"שיבא"

מנגנון פעולת אינסולין (צילום: אילוסטרציה)

שני חוקרים אמריקאים בתחום הרפואה יקבלו ב-2 ביוני את "פרס וולף" לשנת 2016, יחד עם עוד ארבעה מדענים מארה"ב וישראל העוסקים בתחומי הגנטיקה החקלאית, הכימיה, הפיסיקה, ואדריכלית מקנדה. הטקס ייערך במשכן הכנסת בירושלים, במעמד הנשיא ראובן ריבלין.

חתני הפרס בתחום הרפואה הם פרופ’ רונלד קאהן מאוניברסיטת "הרווארד" ופרופ’ לואיס קאנטלי מאוניברסיטת "קורנל".

יום לפני הענקת פרס וולף, ב-1 ביוני, יתארחו פרופ’ קאהן ופרופ’ קאנטלי במרכז הרפואי "שיבא" בתל השומר, וירצו שם לפני קהל רופאים וחוקרים העוסקים בהיבטים שונים של סוכרת, אינסולין, מחלות אנדוקרינולוגיות, קוגינציה ומחלות אחרות.

הרצאת פרופ’ קאהן תעסוק בשאלה אם מחלת אלצהיימר היא למעשה סוכרת מסוג 3, ואילו זו של פרופ’ קאנטלי תעסוג בסוגיית כלל ההפרעות בפעילות הקינאנזות PI3K בתחלואה האנושית. שתי ההרצאות יתקיימו באודיטוריום המכון לאוטו-אימונולוגיה (בסמוך לחניון המרכזי), וייחלו ב-13:00.

פרופ' קאהן שימש כמורה של רבים ממומחי הסוכרת הבכירים בישראל וחוקרים העוסקים באינסולין

פרופ’ קאהן, רופא ומדען בעל שם עולמי, יתכבד בפרס וולף על תרומותיו המחקריות החלוציות לשם הבנת מנגנון פעולת האינסולין והתהליכים הגורמים לתנגודת התאים לאינסולין - שהם קריטיים לפיצוח הפתוגנזה של סוכרת מסוג 2. פרופ' קאהן שימש כמורה של רבים ממומחי הסוכרת הבכירים בישראל וחוקרים העוסקים באינסולין.

ועדת השיפוט לפרס ציינה כי תגליתו של פרופ' קאהן, לפיה קולטן האינסולין מעביר אותות דרך שפעול של טירוזין קינאז עצמי, היתה הצעד הראשון בהבנת שרשרת התגובות המתחוללות בתא. בהמשך, זוהה ושובט במעבדתו חלבון המטרה הראשון המזדרחן על-ידי קולטן האינסולין, הקרוי IRS-1.

פרופ' רונלד קאהן (צילום: יח"צ)

פרופ' רונלד קאהן (צילום: יח"צ)

קאהן הראה כיצד הזרחון של 1IRS מוביל לשפעול של אנזים (PI3K,י phosphoinositide-3 Kinase) וחלבוני העברת אותות אחרים, ביניהם, סרין-טראונין קינאזות רבים, אשר יוצרים רשת ענפה של אותות תאים באמצעותם מתווכות הפעילויות המטבוליות של אינסולין.

העבודות הללו שימשו בסיס להבנת הפתוגנזה של התנגודת לאינסולין. בו בזמן, המחקרים הקליניים שערך הראו שתנגודת לאינסולין מקדימה ומובילה לסוכרת מסוג 2.

קבוצתו של פרופ’ קאהן בנתה מודלים עכבריים של חסר קולטן האינסולין ברקמות שונות באמצעות טכניקת נטרול מותנה של ביטוי גנים. מודלים אלו תרמו רבות להבנת פעולת האינסולין ברקמות מטרה קלאסיות של ההורמון, כמו כבד ושריר, כמו גם ברקמות הנחשפות פחות לתנגודת לאינסולין, כגון מח ולבלב.

כך, למשל, הראה צוותו של פרופ’ קאהן שבכבד, אותות שונים שמגיעים מהקולטן לאינסולין מובילים לאפקטים דיפרנציאלים במטבוליזם של קרבוהידרטים וליפידים. הוא גם גילה יחסי גומלין ייחודיים בין תנגודת הגוף לאינסולין לבין תפקוד תאי ביתא (B) בלבלב.

ממצאיו היו קרש קפיצה למחקרים רבים נוספים, שהתוו את ההבנה הנוכחית לגבי הפתוגנזה של טרום סוכרת ושל סוכרת מסוג 2.

פרופ’ לואיס קאנטלי ידוע בתרומותיו החשובות בהבנת העברת האותות של פקטורי גידול, מטבוליזם תאי והקשר הנסיבתי שלהם להתפתחות גידולים סרטניים. תגליתו המשמעותית ביותר, שנעשתה לפני למעלה מ-25 שנה, היא של חלבון מרכזי במסלול העברת האותות (גם במקרה זה, PI3K) ומהו תפקידו בתנאים פיזיולוגיים ובמחלות ממאירות.

התגלית התבססה על ממצא קריטי שהראה, כי חלבון הנקשר לאונקוגן הויראלי middle T בנגיף הפוליומה, גורם לזרחון (מלשון זרחן) של פוספו-אינוזיטידים בעמדה 3.

התגלית הראשונית הזו שעד מהרה התבררה כמרכזית בהעברת האותות של קולטני פקטורי גידול וחלבונים המעורבים במחלות סרטן (אונקופרוטאינים) הובילה לשורת תגליות נוספות שהשיגו חוקרים אחרים, רבים מהם בשיתוף עם פרופ’ קאנטלי.

פרופ' לואיס קנטאלי (צילום: יח"צ)

פרופ' לואיס קנטאלי (צילום: יח"צ)

אחת מהן קשורה לממצא ולפיו קבוצת חלבונים הנושאים מקטע בעל הומולוגיה לחלבון ה-plekstrin, ביניהם חלבון מפתח המכונה PKB, קושרים את הליפיד המזורחן פוספואינוזיטיד-3-פוספאט בממברנת התא, ובכך משתפעלת פעולתם האנזימטית. שפעול זה חיוני מאחר שהוא משמש כמתווך של הפעילות המזרזת של פקטורי גידול בתא.

ממצאים חשובים אלה, בנוסף לתגליות הנוספות, מיסדו את הבנת הקשר הנסיבתי שבין מסלול ה-PI3K לבין סרטן. ואמנם, ליקויים גנטיים במסלולים אלו מאוד נפוצים במחלות סרטן שונות. למשל: מוטציות ב-PI3K אותרו ב-30% של ממאירויות השד.

עבודות המחקר של פרופ’ קאנטלי הובילו במישרין לפיתוח גישות חדשות בריפוי סרטן ולאישורן של כמה תרופות שהן מוכוונות-מטרה בדיוק למסלול הזה. אלו תרופות המיועדות לטיפול בחולי לימפומה של תאי B. כן הובילו מחקרים אלו לפיתוח תרופות לסוגי סרטן נוספים והן מצויות כיום בניסויים קליניים.

עבודות המחקר של פרופ’ קאנטלי הובילו במישרין לפיתוח גישות חדשות בריפוי סרטן ולאישורן של כמה תרופות שהן מוכוונות-מטרה

אספקט נוסף חשוב בתגליותיו של פרופ’ קאנטלי מתייחס לתפקיד המרכזי של PI3K במנגנון הפעולה של האינסולין. קבוצת המחקר שלו הראתה ש-PI3K מתווך בתגובה לאינסולין, את קליטת הגלוקוז והמטבוליזם שלו בתא. זוהי תגלית בעלת חשיבות גדולה בתחום פעולת האינסולין ומחלת הסוכרת. היא הובילה להבנת מקומו ותפקידו של מנגנון הבקרה של רמות הגלוקוז בתנאים פיסיולוגיים ע"י האינסולין, וכיצד פעילות זו נפגמת בסוכרת מסוג 2.

בעבודות מאוחרות יותר גילה עוד פרופ’ קאנטלי שבשונה מתאים נורמליים, התאים הסרטניים משתמשים ב"גירסה העוברית" של האנזים גליקוליטי פירובאט קינאז, כדי לתעל את תוצרי המטבוליזם של הגלוקוז למטבוליטים המזרזים גידול יעיל של התאים, במקום יצירת ATP.

קבוצת המחקר של קאנטלי גם תרמה להבנת הבקרה של מסלולים המשופעלים בידי הקינאזות LKB1/AMPK, שהוכחה כמרכזית בביולוגיה של הסרטן ובמטבוליזם של הגלוקוז ומחלת הסוכרת.

פרסי וולף האחרים יוענקו השנה לאדריכלית פיליס למברט מקנדה; לפרופ’ טרודי מקיי (Trudy Mackay) מאוניברסיטת צפון קרוליינה בארה"ב, על מחקר חלוצי ב"ארכיטקטורה הגנטית" של תכונות מורכבות וגילוי עקרונות בסיסיים בגנטיקה כמותית שיש להם השלכות רחבות בחקלאות; לפרופ’ קיריקוס ניקולאו מאוניברסיטת רייס בארה"ב ולפרופ’ סטיוארט שרייבר מ"הרווארד", שמחקריהם עוסקים בכימיה אורגנו-סינטטית ובקשר שבין המבנה הכימי של המולקולה לבין תפקידיה הביולוגיים, שהוא בעל חשיבות גם לרפואה ובהבנת האותות הכימיים והסדרי הגנים בגוף החי; ולפיסיקאי הישראלי פרופ’ יוסף אמרי ממכון ויצמן, שמחקריו עוסקים במערכות מזו-סקופיות ואקראיות.

נושאים קשורים:  חדשות,  פרופ' רונלד קאהן,  פרופ' לואיס קאנטלי,  פרס וולף,  המרכז הרפואי "שיבא",  סוכרת,  אינסולין,  PI3K
תגובות