מחקר חדש מראה כיצד קפה ואלכוהול משפיעים על הזדקנות תאית ועל התפתחות הסרטן

קפאין ואלכוהול משפיעים על הזדקנות תאית, על יציבות הגנום ועל ההסתברות לחלות במחלת הסרטן – כך עולה ממחקר חדש של פרופ׳ מרטין קופייק, ד״ר גל חגית רומנו, יניב הררי, ד״ר אסף גוטליב וחוקרים נוספים מאוניברסיטת תל-אביב. המחקר, שפורסם השבוע בכתב העת Public Library of Science – Genetics, מתבסס על עבודתה המהפכנית של כלת פרס נובל לשנת 2004, פרופ' אליזבט בלקברן.

פרופ' בלקברן הוכיחה שלחץ נפשי נמצא בהתאמה עם טלומרים קצרים. הטלומרים הם קצוות הכרומוזומים, ותפקידם להגן על הגנום בכל תא ותא. הטלומרים מהווים מעין ״שעון ביולוגי״ של התא, והם מתקצרים ככל שהתא מזדקן. תאים סרטניים מאריכים את הטלומרים של התא באופן פעיל, כך שהם "חיים לנצח" ויכולים להמשיך ולהתחלק עד בלי די. במחקרה של פרופ׳ אליזבט בלקברן נמצא כי לנשים שחוו עקה נפשית במשך מספר שנים יש טלומרים קצרים – ולכן תאים "זקנים" יותר – מאלו של נשים שחוו לחץ סטנדרטי.

אספרצו קצר - מקצר או מאריך?

"ההנחה של כותבי המאמר היתה שבעקבות הלחץ הנפשי מתרחשים שינויים פיזיולוגיים הגורמים לקיצור הטלמורים, שינויים כדוגמת לחץ חימצוני", מסבירה ד"ר גל חגית רומנו ממעבדתו של פרופ' קופייק. "בהתאם להנחה זו, גידלנו תאי שמרים תחת לחץ חימצוני ובדקנו את השפעתו על אורך הטלומרים. אבל למרבה ההפתעה, אורך הטלומרים לא השתנה. אז החלטנו לגדל את התאים תחת תנאי עקה אחרים. מרבית התנאים שיצרנו לא גרמו לכל שינוי באורך הטלומרים, אבל התוצאה המדהימה היתה שדווקא חומרים שאנו חשופים אליהם בחיי היומיום השפיעו על אורך הטלומרים. למעשה, החומרים שהשפעתם נמצאה כמשמעותית ביותר על אורך הטלומרים היו קפאין ואלכוהול. נמצא כי ריכוז נמוך של קפאין (ריכוז דומה לזה שקיים באספרסו קצר) גרם להתקצרות משמעותית באורך הטלומרים, ואילו ריכוז נמוך של אלכוהול (5%-7%) גרם להפרעה במערכת המבקרת את אורך הטלומרים ולהארכתם בצורה משמעותית".

הודות לתגלית פורצת הדרך של צוות החוקרים, מדענים ברחבי העולם יוכלו מעתה לשלב מניפולציות סביבתיות עם מניפולציות גנטיות על מנת לחקור את הרשת הגנטית האחראית לשמירה על אורך הטלומרים. מאחר שלטלומרים נודעת חשיבות מכרעת בהזדקנות תאית ובהתפתחות הסרטן, לתגלית זו השלכות מחקריות ורפואיות מרחיקות לכת.

מלחמה בסרטן באמצעות מניפולציות על הטלומרים

"למחקר השלכות רפואיות של ממש", אומר הדוקטורנט יניב הררי. "בשל חשיבותם של הטלומרים בשמירה על יציבות הגנום, אורכם מבוקר על ידי מנגנון מורכב ביותר. יותר מ-400 גנים משפיעים על אורך טלומרים במטרה ליצור מערכת יציבה שתוכל להתמודד עם שינויים סביבתיים. כאשר יציבות המערכת מעורערת, אורך הטלומרים מופרע והדבר יכול להביא לחוסר יציבות הגנום, להזדקנות מואצת ולהתפתחות של מחלות שונות. הגילוי שלנו, לפיו גם חומרים פשוטים כמו קפאין ואלכוהול משפיעים על אורך הטלומרים, יכול לאפשר לנו לערוך מניפולציות שונות באורך הטלומרים, ובעתיד גם להציע מזור ורפואה מונעת למחלות שונות כמו מחלת הסרטן".

המחקר החדש הינו פרי שיתוף הפעולה בין המעבדה של פרופ' מרטין קופייק בפקולטה למדעי החיים, פרופ' רודד שרן, פרופ' איתן רופין, ד"ר אסף גוטליב ופרופ' רון שמיר מבית הספר למדעי המחשב ע"ש בלבטניק באוניברסיטת תל-אביב, וכן פרופ' דנה פאר מאוניברסיטת קולומביה שבארה"ב.