בתרבויות רבות יש סיפורים ואגדות שמנסים להסביר מדוע האדם בן תמותה. באפריקה למשל, האגדה מספרת שאלוהים שלח זיקית להביא לאנושות אלמוות. אך הזיקית זחלה כל כך לאט, שהשיגה אותה הלטאה שבפיה בשורת המוות. האנושות הפתיה קיבלה את המסר של הלטאה וכך הפסידה את האלמוות.
במשך הדורות ניסו פילוסופים להשיב על השאלה, מדוע מת האדם? במאה הרביעית לפה”ס, לימד הפילוסוף היווני אריסטו שהמשכיות חיי האדם תלויה ביכולתו של הגוף לאזן את החום והקור. הוא אמר: ”המוות מגיע תמיד בשל כמות חום בלתי מספקת”. לעומת זאת, אפלטון לימד שלאדם נפש בת אלמוות שממשיכה להתקיים לאחר מות הגוף.
כיום, אף שהמדע התקדם בצעדי ענק, הסוגיה המנקרת במוחם של ביולוגים לגבי סיבת ההזדקנות והמוות נותרה בגדר תעלומה. גארדיאן וויקלי הלונדוני ציין: ”אחת החידות הגדולות ביותר שניצבות בפני מדע הרפואה אינה מדוע אנשים מתים ממחלת לב וכלי־דם או מסרטן, אלא מדוע הם מתים גם כשהכל בסדר אצלם. אם תאי הגוף מתחלקים וממשיכים להתחדש בשיטה זו במשך 70 שנה בקירוב, מדוע הם חדלים לפתע, בבת אחת, לשכפל את עצמם?”
בניסיון להבין את תהליך ההזדקנות, מיקדו מומחים לגנטיקה ולביולוגיה מולקולרית את תשומת לבם בתא. מדענים רבים סבורים שהמפתח לחיים ארוכים טמון ביחידות מיקרוסקופיות אלה. יש למשל מי שחוזים שבקרוב תאפשר ההנדסה הגנטית למדענים לנצח את מחלת הסרטן ואת מחלות הלב. אך עד כמה קרוב המדע להגשמת חלומה של האנושות לחיות לנצח?
פענוח רזי התא
בדורות קודמים ניסו מדענים לפענח את רזי התא, אולם לא היו בידם הכלים הדרושים למשימה זו. רק במאה האחרונה היתה למדענים היכולת להתבונן מקרוב בתא ולחקור את מרכיביו הבסיסיים הרבים. ומה העלו בחכתם? ”התא”, אומר הכתב לענייני מדע ריק גוֹר, ”הפך ליקום מיקרוסקופי”.
כדי לקבל מושג מה על מורכבותו העצומה של התא, תן דעתך לכך שכל תא מורכב מטריליוני יחידות קטנות בהרבה הנקראות מולקולות. ואולם, כשהמדענים בחנו את מבנה התא מצאו סדר מופתי וראיות לתכנון. פיליפ הנוולט, מרצה בכיר לגנטיקה ולביולוגיה מולקולרית באוניברסיטת סטנפורד אומר: ”הגידול הטבעי של התא החי הפשוט ביותר מצריך עשרות אלפי תגובות כימיות מתואמות”. לדבריו, ”ההישגים הטבועים במפעלים כימיים זעירים אלה עולים בהרבה על היכולות של מדען העורך ניסויי מעבדה”.
שווה בנפשך את המשימה המאתגרת לנסות להאריך את חיי האדם באמצעים ביולוגיים. הדבר כורך בחובו לא רק הבנה מעמיקה של אבני הבניין הבסיסיות של החיים אלא גם יכולת להפעיל במיומנות את אבני הבניין הללו! הבה נעיף מבט חטוף במתרחש בתוך תא אנושי כדי להדגים את האתגר שעומד בפני הביולוגים.
הכל כתוב בגנים
לכל תא יש מרכז בקרה מורכב הקרוי גרעין. הגרעין מכוון את פעילויות התא באמצעות סדרת הוראות המוצפנות בו. הוראות אלה מאוחסנות בכרומוזומים.
הכרומוזומים מורכבים בעיקר מחלבון ומחומצה דֶאוֹקְסִירִיבּוֹנוּקְלֶאית, או בקיצור דנ”א.* אף שהמדענים מכירים את הדנ”א מסוף שנות השישים של המאה ה־19, רק ב־19533 הצליחו להבין את מבנהו המולקולרי. גם אז, חלף כמעט עשור נוסף בטרם הבינו הביולוגים את ה”שפה” שבה מעבירות מולקולות הדנ”א מידע גנטי. (ראה מסגרת בעמוד 20.)
בשנות השלושים גילו מומחים לגנטיקה בקצה כל כרומוזום רצף קצר של דנ”א התורם לייצוב הכרומוזום. קטעי דנ”א אלה, הקרויים טֶלוֹמֵרים ואשר שמם נגזר מהמילים היווניות טלוס (קצה) ומרוס (חלק), משמשים בתפקיד הדומה מאוד לכיפה הקטנה המגינה על קצותיהם של שרוכי הנעליים. ללא הטלומרים, היו הכרומוזומים ’נפרמים’ ומתפרקים לחלקים קטנים, נצמדים זה לזה או מאבדים מיציבותם.
מאוחר יותר הבחינו החוקרים שברוב סוגי התאים מתקצרים הטלומרים לאחר כל חלוקת תא רצופה. כך, לאחר 50 חלוקות בערך קטנו הטלומרים והפכו לגושישים זעירים, והתא חדל להתחלק ולבסוף מת. האבחנה, שמספר חלוקות התא מוגבל ושבסופן הוא מת, דווחה לראשונה בשנות השישים על־ידי ד”ר לאונרד הייפליק. לכן נקראת התופעה כיום בפי מדענים רבים ’גבול הייפליק’.
האם ד”ר הייפליק גילה את הסיבה להזדקנות התא? היו שסברו כך. ב־1975 נאמר בשנתון טבע/מדע שהחלוצים בחקר ההזדקנות סברו ש”כל היצורים החיים נושאים בגופם מנגנון מדויק ומתוזמן להשמדה עצמית, מעין שעון הזדקנות שזמנו הולך ואוזל”. ואכן, גברו התקוות שהמדענים קיבלו דריסת רגל בתהליך ההזדקנות עצמו.
בשנות התשעים גילו מדענים שחקרו את הסרטן בתאי גוף האדם עדות חשובה נוספת ל”שעון תאי” זה. הם גילו שתאים ממאירים למדו איכשהו לבטל את ”השעון התאי” שלהם והמשיכו להתחלק בלי סוף. תגלית זו הובילה את הביולוגים לחקר אנזים מאוד יוצא דופן, שנתגלה לראשונה בשנות השמונים ונמצא מאוחר יותר ברוב הסוגים של תאי הסרטן. אנזים זה נקרא טֶלוֹמֵרס. מהו תפקידו? בפשטות, ניתן להשוות את הטלומרס למפתח שממלא מחדש את ה”שעון” של התא על־ידי הארכת הטלומרים שלו.
הקץ להזדקנות?
מחקר הטלומרס הפך תוך זמן קצר לאחד התחומים ה’חמים’ של הביולוגיה המולקולרית. משתמע מכך שאם ביולוגים יוכלו להשתמש בטלומרס כדי להאריך את הטלומרים בחלוקת תאים רגילים…
להמשך קריאה במאמר המקור לחצו כאן
השאר תגובה