ד"ר אריה מוסאיוף: מטאבוליזם - התמונה הגדולה המורכבת ממולקולות קטנות

ariehmoussaieff

את לימודי הדוקטוראט שלי עשיתי בהנחייתם של פרופסור רפי משולם ופרופסור אסתי שוהמי על הכימיה והפרמקולוגיה של הלבונה – שרף מעץ, שהיה בשימוש רפואי וטקסי נרחב במשך אלפי שנים במסורות שונות ברחבי העולם. בידדתי מן השרף מולקולות קטנות ("מטאבוליטים") בעלות אופי שומני ("ליפידים"), שהראו פעילות במבחנים התנהגותיים בבעלי חיים ואף פעילות אנטי-דלקתית. מקומם החשוב של המטאבוליטים ובפרט הליפידים במערכות ביולוגיות מורכבות מרתק אותי. לשינויים בהרכב המולקולות הקטנות יש השפעות חשובות על תהליכי התפתחות, מחלה, או אפילו תודעה.
ariehmoussaieff

בתמונות: למעלה שמאל - מכשיר LC-MS (מכשיר המשמש לאפיון חומרים רבים בתוך דוגמא ביולוגית). למעלה באמצע principal component analysis - אנאליזה לבחינת ההבדל בין דוגמאות שונות, תוך שימוש במשתנים רבים מאוד. מימין  heat map- אמצעי ויזואליזציה של הבדלים בערכים אינדבדואלים של מספר משתנים גדול. למטה שמאל: מושבה של תאי גזע עובריים. למטה באמצע: תאי הגזע העובריים לאחר התמיינות.
 

במעבדתי שבבית הספר לרוקחות באוניברסיטה העברית, אנו חוקרים מטאבוליזם ותהליכים מטאבוליים במובן הרחב שלהם, שכולל שינויים בריכוזם של מטאבוליטים בתא, ברקמה או באורגניזם השלם, וכן את פעילותם. לשם כך, אנו משלבים כלים מדעיים חדשניים עם תפיסה מערכתית. אם להשתמש בדימוי, אנחנו משתדלים לראות את העצים הבודדים וגם את היער, מה שמאפשר הבנת תהליכים רחבים, מבלי לאבד את הפרטים. את הגישה הזו, הטמעתי במעבדתי, ולאורה, אנחנו חוקרים שינויים בהרכב המולקולות הקטנות במספר תחומים מרתקים.

אחד המאפיינים הבולטים של המטאבוליטים הוא העושר והרבגוניות יוצאי הדופן שלהם. מקובל לחלק אותם לתת קבוצות כדי להתמודד עם השונות הרבה. אחת החלוקות החשובות ביותר של חומרים אלה היא בין הליפידים - חומרים מסיסי שמן לחומרים מסיסי מים. לליפידים מבנים מורכבים, ופעילויות ביולוגיות רבות וחשובות, שגרמו לנו להתמקד בקבוצה זו של חומרים.

אנו חוקרים כיום את ההרכב של ליפידים בנשים שנמצאות בטיפולי פוריות ואת הקשר שלו להצלחת הטיפול והתפתחות הביצית והעובר. מצאנו קשר בין הרכב השומנים של הנוזל שעוטף את הביצית לבין יכולתה של הביצית המופרית להתפתח לעובר. ממצאינו מצביעים על כך שניתן ככל הנראה להשתמש בסמנים ליפידים של האישה כדי לחזות סיכויי הריון. ממצאינו מצביעים גם על כך שהרכב זה יכול להסביר מקרים של חוסר פוריות על רקע שהוגדר עד כה בלתי ידוע ולחזות את פוטנציאל ההיריון של המטופלת. כדי לחזק ממצאים אלה, אנו חוזרים על ניתוח ההרכב של הנוזל העוטף את הביצית בקבוצות נשים נוספות ומחפשים סמנים של הריון גם בדם המטופלות.

אנו חוקרים גם את ההשפעה של שינויים מטאבוליים על ההתמיינות של תאי גזע עובריים ותאי הגזע של השליה. העובר לפני השתרשותו ברחם מורכב מתאים בעלי יכולת להתמיין לכל תאי העובר ולשליה. מצאנו מספר דרכים, בהם שינויים מטאבוליים מווסתים את התמיינות התאים וחלוקתם ואולי אף את התפתחות העובר. מבין השינויים המטאבוליים שזיהינו, אנזים מעניין במיוחד בשם PEMT, שהופך קבוצה אחת של ליפידים לקבוצה אחרת, מראה פעילות במערכות רבות ומגוונות, כמו התמיינות תאי העובר המתפתח. הרבה מעבודתנו כעת מתמקדת בו. למרבה העניין, PEMT חשוב גם בהתפתחות של גידולים סרטניים ואנו חוקרים אותו גם בכיוון זה ומנסים לפגוע בגידול ובהתפתחותו.

דר אריה מוסאיוףאנו מקוים כי ממצאינו יובילו לתובנות עמוקות יותר של השפעת מטאבוליזם של ליפידים על התפתחות העובר ויעזרו לזוגות רבים הנזקקים לטיפולי פוריות על ידי מציאת סמנים להתפתחות תקינה של הביצית והעובר ועל ידי שיפור סביבה מטאבולית תומכת בהתפתחות העובר.

מאמר הדעה של ​ד"ר אריה מוסאיוף מביה"ס לרוקחות בפקולטה לרפואה שבאוניברסיטה העברית בירושלים פורסם במדור "חוקרים פרטיים" בynet:

https://www.ynet.co.il/environment-science/article/B1DN00f11Qu