למה בוטוקס לא הורג את תאי העצב?

הרעלן הביולוגי החזק ביותר הידוע לאדם, בוטולינום טוקסין A – , המוכר יותר כ"בוטוקס", לא הורג את תאי העצב שהוא תוקף, אלא רק משתק את פעולתם באופן זמני. איך זה ייתכן? מדוע תאים כה רגישים שורדים רעלן קטלני כל כך?

מחקר חדש בהובלת הדוקטורנט אריק מונש מהאוניברסיטה העברית, בהנחיית פרופ' חרמונה שורק (מרכז אדמונד ולילי ספרא למדעי המוח), פרופ' יוסף תם (הפקולטה לרפואה) וד"ר אסנת רוזן (המכון למחקר ביולוגי), חושף מנגנון מולקולרי ייחודי שמאפשר לתאי עצב להתגונן באופן אקטיבי מול השפעת הרעלן.

החוקרים גילו כי כאשר תאי עצב נחשפים לבוטוקס, הם מתחילים לייצר שברי RNA זעירים שמקורם במולקולות  tRNA. שברים אלה - ובמיוחד סוג מסוים הקרוי LysTTT'5 - משתתפים בהפעלת תגובת הגנה תאית: הם מתחברים לחלבונים ולאותות גנטיים שמובילים בדרך כלל למוות תאי, ובכך משבשים את "מערכת ההשמדה העצמית" של התא. באופן זה הם מצליחים לעצור את הפעלתו של תהליך הקרוי פרופטוזיס –  מנגנון שמופעל כשהתא נמצא במתח חמצוני וסובל מהצטברות של ברזל. התוצאה: התא לא מת, אלא שורד את התקיפה של הרעלן – בניגוד למצופה.

תגלית שיכולה להוביל לפיתוחים חדשים

אחד השברים הבולטים שזוהו הוא LysTTT'5 שפועל כמו "שומר ראש מולקולרי": הוא נקשר גם לחלבונים וגם למולקולות RNA אחרות, ובולם את מסלול ההרס העצמי של התא. באופן מפתיע, החוקרים מצאו רצף גנטי חוזר באורך 11 נוקלאוטידים החוזר במקטעי ה-RNA האלה – גם בתאי עצב אנושיים וגם ברקמות של חולדות שטופלו בבוטוקס. הדבר מעיד על מנגנון הגנה עתיק ושמור אבולוציונית, שאולי קיים כדי להגן על תאי עצב רגישים במצבי קיצון. הבנה מעמיקה של מנגנון ההישרדות הזה עשויה לא רק לשפר את בטיחות השימוש בבוטוקס – הן ברפואה והן בקוסמטיקה – אלא גם להוביל לפיתוחים חדשים.

"תאי עצב אינם פסיביים - הם מגיבים לרעלן בגיוס מהיר של שברי RNA שמונעים מהם למות", מסבירה פרופ' שורק. "היכולת הזאת עשויה לאפשר בעתיד טיפולים מדויקים ובטוחים יותר, לא רק בבוטוקס אלא גם במחלות קשות אחרות."