המחלקה לאנטומיה וביולוגיה של התא
הפקולטה לרפואה, האוניברסיטה העברית י-ם, קמפוס עין כרם
ראש מעבדה: ד"ר אביהו קלר
מנחה: יואב הדס
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישות: אילנה כספי, נטע מאור

מערכת ה- RNAi היא מערכת טבעית בתא, המבוססת על אינטרקציות RNA-RNA ומטרתה הפיסזיולוגית להגן מפני וירוסים בעלי dsRNA. בנוסף, מבקרת מערכת ה- RNAi את רמות ה- mRNA וכפועל יוצא, שומרת על יציבות הגנום. המערכת פועלת באמצעות קומפלקס אנזימטי הקרוי Dicer, שחותך dsRNA עם קצה 3' תלוי לחלקים דו גדילים קצרים הנקראים siRNA. חלקים אלו עוברים אל קומפלקס RISC, בו יופרדו ויתקבל ssRNA המשלים ל- mRNA כלשהו הקיים בתא. כאשר מזוהה ה- mRNA המתאים, יתרחשו תהליכים המובילים לירידה ברמת ביטוי הגן וברמות החלבון לו הוא מקודד. השתקת גנים באמצעות שימוש בשיטת RNAi היא אחת מהדרכים לבדיקת הפונקציה שלהם. בעבודה הנוכחית נבדקה יעילות השתקת הגנים , Ssdp1 Lhx9 ו- Lhx2 בתרבית תאי 293HEK באמצעות שיטת shRNA. גנים אלו נמצאים בקומפלקס ובעלי חשיבות בשעתוק רצפטורים הנחוצים לתהליך הכוונת האקסונים בעת התפתחות מערכת העצבים. תאים אלו עברו קו-טרנספקציה באמצעות וקטור pRFPRANiC עם מחדר מתאים ויעילות ההשתקה נבדקה בשיטת Western-Blotting. לכל אחד משלושת הגנים הונדסו 3 פלסמידים עם מחדר שונה ונבחר הרצף שהשרה את השתקת הגנים המירבית בתרביות התאים. לאחר בחירת הרצף המתאים, ניתן יהיה לקיים טרנסקפציה ישירות לעוברי תרנגולת לבדיקת יעילות ההשתקה בעובר עצמו. בעקבות כך, ניתן יהיה לבחון את ההשפעה על ביטוי רצפטורים החשובים בהכוונת האקסון, כחלק מהמשך חקר המנגנון ההתפתחותי של מערכת העצבים בעופות.

מנחה: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישות: מריה פישקינה, ענת לוי

בשנים האחרונות, התרופות החלבוניות הולכות ותופסות את מיקומם של התרופות הכימיות בטיפול במחלות ובשמירה על מצב פיזיולוגי תקין של הגוף. להבדיל מחלבונים אנדוגניים, תרופות אלו אינן עוברות בקרה קפדנית בגוף וכך בעלות תופעות לוואי רבות ולא רצוניות. מחקר זה בא להתמודד עם סוגיה זו ע"י "מיתוג" פיזיולוגי של מולקולות אלו, תוך ניצול פרוטאזות אנדוגניות שיבצעו ביקוע פרוטאוליטי של התרופה בזמן הרצוי ובמקום הנדרש. כמודל מרכזי במערכת המחקר נעשה שימוש בתרופת ה- t-PA) Tissue Plasminogen Activator). תרופה זו מעורבת במערכת קרישת דם ומוזרקת בין השאר במצבים של אוטם שריר הלב ושבץ מוחי איסכמי. מולקולת ה- t-PA נבחרה כמודל למחקר היות והיא נפוצה מאוד בשימוש וכן בעלת תופעות לוואי חמורות שנובעות מחוסר בקרה עליה כדוגמת דימום יתר בעקבות פציעה מקומית. המחקר הנוכחי מציע דרך לשליטה על פעילות התרופה, ע"י הכנסת מס' חומצות אמינו לחלבון המזוהות ומבוקעות ע"י פרוטאז ספציפי, פקטור X. מאחר והפקטור הנ"ל מופעל במנגנון הקרישה, בכוחו לבקע את התרופה בעת הצורך, כך שקריש הדם המקומי שנוצר, לא יפורק ע"י ה- t-PA. האמצעים שנבחרו לבדיקת השיטה הם כלים ביואינפורמטיים מתקדמים כדוגמת תוכנות הדמיה, ניבוי של מודלים חלבוניים ומאגרי מידע. במהלך המחקר נקבע המקום המתאים להכנסת רצף הביקוע של פקטור X בתרופה החלבונית ע"י מוטגנזה ספציפית. הדבר נקבע עפ"י סריקת החלבון כולו, זיהוי של מתחמים חיוניים שלא ניתן לפגוע בהם, בדיקת שמירות הרצף ונגישות של האתר לפרוטאז. בדיקת יציבות החלבון וההשוואה המבנית בין החלבון המוטנטי לחלבון ה-WT הראו כי שיטת המיתוג הפיזיולוגי של תרופות חלבוניות עשויה לתת מענה טוב בוויסות תרופות כדוגמת ה- t-PA וכפועל יוצא הפחתת תופעות הלוואי הנלוות לשימוש בהן.

מנחים: פרופסור צ'ארלס גרינבלט ,המחלקה לפרזיטולוגיה האוניברסיטה העברית.
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישים: ליאור דורון, אליעד ויצמן

חיידקים ממשפחת ה-Actinobacteria (המתאפיינים ברמות G+C גבוהות) ידועים כבעלי חשיבות בתחומי הרפואה, התעשייה ואיכות הסביבה. לחלק מחיידקי ה- Actinobacteria ישנם מנגנונים המאפשרים שרידות גבוהה בתנאי עקה, כגון היכולת לייצר נבגים או היכולת להיכנס לתרדמת. חלבון RPF) Resuscitation Promoting Factor) הינו חלבון שבודד מחיידק Micrococcus luteus ממשפחת ה-Actinobacteria ונמצא כבעל השפעה חיובית על גדילה של זני חיידקים שונים ממשפחה זו. חלבון זה משפיע על יותר ממין אחד ופועל בריכוזים של פיקומולר. השפעת ה-RPF נחקרה לגבי מספר מינים ממשפחת ה- Actinobacteria אולם קיימים מינים רבים של חיידקים שלגביהם יש מידע ביואינפורמטי על הימצאות גן RPF בגנום אם כי לא נחקרה השפעת RPF על זנים אלו. בחינת השפעת RPF על גידול זנים שונים של חיידקים יכולה להיות בעלת השלכות כלכליות למשל בעזרה בגידול לצורך ייצור מטבוליטים שונים או לצורך האצת תהליך דיאגנוסטיקה לחיידקים פתוגנים. מטרת המחקר הנוכחי הינה פיתוח פרוטוקול המאפשר זיהוי נוח, אמין ובעלויות נמוכות יחסית של השפעת ה-RPF על גידול חיידקים שונים. לשם בדיקת השפעת הפקטור הוקמה מערכת ניסוי מיניאטורית על ידי שימוש בפלאטות ELISA של 96 באריות בהן ניתן לבדוק את מידת ההשפעה של ה- RPF על גידול החיידקים. הבדיקה נעשית הן בבדיקת גודל המושבות והן בבדיקת מספרן. בתהליך הפיתוח נבחנו מספר כלים לבדיקת מידת השפעתו של הפקטור על גידול החיידקים וכן נבחנו זנים שונים של חיידקים. לבסוף באמצעות הנ"ל ניתן היה להראות כי המערכת עובדת ביעילות ובפשטות, דבר זה הודגם בניסוי שבוצע על נציג ממשפחת ה-Actinobacteria הקרוי Nocardia lurida שהינו בעל עניין מסחרי בייצור מטבוליט שניוני המשמש לדיאגנוסטיקה במחלות של קרישת דם.

מחלקת רוקחות, אוניברסיטה עברית
מנחים: פרופ' אברהם דומב, אריאלה שיקנוב
מגישה: גסקה סבטלאנה

הטיפול התרופתי המקובל קיום לטיפול במחלת הסרטן מתרכז בעיקרו בהגדלת האפקט התרפויטי ובמקביל בהקטנת תופעות הלוואי. תופעות הלוואי הקשות המאפיינות את התרופות האנטי-סרטניות, נובעות מכך שרוב המינון פוגע בתאים בריאים וברקמות בריאות בעוד שריכוז נמוך יחסית ולעיתים אף לא אפקטיבי מגיע לגידול הסרטני. דבר זה העלה את הצורך לחיפוש אחר אלטרנטיבות, כדוגמת נשאים מתכלים, אשר יאפשרו את הגדלת הריכוז היחסי של התרופה באתר הגידול הסרטני לאורך זמן ועם זאת ריכוזם בדם לא יהיה טוקסי. במחקר הנוכחי נבדק פולימר המורכב משתי חומצות שומניות טבעיות, sebacic acid ו- ricinoleic acid, ביחס של 2:8 לטובת ricinoleic acid, ומכונה (P(SA-RA. מדובר בפולימר נוזלי שקוף והידרופובי אליו מועמסת התרופה ופורמולציה זו מוזרקת אל תוך הגידול עצמו. בעקבות מגע עם מדיום מימי, צמיגות הפולימר וטמפ' הרתחה שלו עולים והחומר הופך לחומר ג'ל. היכולת של הפולימר להתמצק במקום ההזרקה, מאפשר לו לשמש כנשא לתרופות אנטי-סרטניות. המחקר הנוכחי בודק פיזור ודיפוזיה של תרופה הידרופילית (Cisplatin) ותרופה הידרופובית (Paclitaxel) אשר הוכלאו, כל אחת בנפרד, בפולימר והוזרקו לתוך גידול סרטני בגב עכברים. פיזור Paclitaxel בגידול וריכוזה בדם, לאורך הניסוי, נבדקה באמצעות HPLC. פיזור Cispaltin בגידול הסרטני וריכוזו בדם לאורך הניסוי נעשתה באמצעות ICP-MS. התוצאות מלמדות כי שתי התרופות, על אף תכונותיהן השונות מתפזרות באופן איטי והדרגתי בפריפרית הגידול. עוד ניתן ללמוד מתוצאות אלו כי השימוש בתכשיר הוביל להגדלה משמעותית בזמן ההשהיה ובריכוז התרופות באתר המטרה. תוצאות נוספות מציגות ריכוזי תרופה נמוכים משמעותית בפלאסמה, בהשוואה לריכוזים שהתקבלו בהזרקת התרופה תוך ורידית, על אף ריכוזי התרופה הגבוהים בהם טופלו העכברים. תוצאות ראשוניות אלו מעידות על כך שפולימר (P(SA-RA, עשוי לשמש כנשא יעיל לתרופות אנטי-סרטניות הידרופוביות והידרופיליות.

מרכז המפרי לרפואה ניסויית וחקר הסרטן
הפקולטה לרפואה, הדסה עין כרם.
בהדרכתו של פרופ' מיכאל שלזינגר
מגישה: הילה נעמן

בירור המנגנון המוביל לרכישת מולק' CD8 על פני תאי ++CD4 משופעלים בעל חשיבות רבה לידע הקיים על מע' החיסון בכלל ועל מחלות אוטואימוניות בפרט. תאי +CD4 בעלי קולטן CD8 יתחרו על הקישור לפתוגן (דרך קולטן CD8), קישור זה יגרום לירידה בתגובת מע' החיסון כנגד הפתוגן, ולחילופין במחלות אוטואימוניות כנגד המרכיב העצמי. עבודה זו מבקשת לברר מהו המנגנון המוביל לרכישת מולקולות ה- CD8 על תאי ++CD4 משופעלים. במעבדתנו נמצא כי לאחר שפעול לימפוציטים לא מנוקים מהדם הפריפרי הופיעו מולק' CD8α בלבד על דופן הלימפוציטים ++CD4. ביטוי מולקולות CD8α ו- CD8ß נבחן על פני תאי ++CD4 שנוקו מ- PBL ושופעלו In-Vitro. התאים נחשפו ל- PHA-L ו- rHIL-2 בהעדר או בנוכחות YTS-8α אשר מבטאים מולקולות CD8α על פני התא או בנוכחות תאי YTS-ECO אשר אינם מבטאים מולקולות אלו. ביטוי סמנים אנטיגנים שונים על פני תאים משופעלים נבדק בתיאום ליצור מולקולות RNA ספציפי ע"י התאים. שפעול מיטוגני של אוכלוסיות ++CD4 מנוקים מ- PBL לא גרם להופעה של מולקולות CD8 על פני התאים. במחקר הנוכחי, נוכחותם בתרבית של תאי דם פריפרי +CD8 או תאי YTS-8α היה נחוץ להבטיח ביטוי של אנטיגן CD8α על פני תאי .
++CD4 עוד נמצא ששפעול אוכלוסיית ++CD4 מנוקה גורם לעליה של רמת ה-mRNA לשרשרות CD8 אך מדובר בתפקיד שולי בלבד בהופעת מולקולות CD8 על תאי ++CD4. תוצאות מחקר זה מצמצמות את מספר המנגנונים המאפשרים הופעת אנטיגן CD8. אכן נמצא כי גירוי מיטוגני מעלה את רמת מולקולות ה-mRNA המקודדות לשרשרות CD8α ו- CD8ß, אך הופעת דטרמיננטות של CD8 על פני תאי ++CD4 משופעלים נובעת בעיקר ממעבר של מולקולות CD8 מתאים המבטאים מולקולות אלו על פני התא.

מנחים: פרופסור אילנה אריאל, המחלקה לפתולוגיה ופרופסור מיכאל בורשטיין, המחלקה לרפואה פנימית, בית החולים הדסה הר הצופים, ירושלים.
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישות: אפרים מורן, גורביץ' אלונה

היפראינסולינמיה בתקופת הריון מקושרת לעיכוב בגדילה תוך רחמית (IUGR) ולהגברה משמעותית בלחץ הדם העורקי הנגרם בעקבות חסימה של NO) nitric oxide), דבר המרמז על כך שמחסור ב- NO עלול לתרום לתסמינים הקלינים של רעלת הריון. מטרת המחקר הייתה לבדוק האם מתן L-arginine, חומר המוצא ל-NO, מוריד לחץ דם ומחליש את התסמונת IUGR , הנגרמים כתוצאה מירידה כרונית בפרפוזיה תוך רחמית בחולדות היפראינסולינמיות הרות. מטרה נוספת הייתה לבחון תופעות פתולוגיות אפשריות בפרוליפרציה ובמספר תאי ß (המייצרים אינסולין) ברקמות לבלב של עוברים בעקבות היפראינסולינמיה בחולדה ההרה. נחקרו 5 קבוצות של חולדות: חולדות נורמליות (N), חולדות היפראינסולינמיות בעקבות מתן כרוני של אינסולין (T), חולדות T עם טיפול ב- (2%) L-arginine במי השתייה ביום ה-3 להריונן (TL-3) וחולדות נורמליות בטיפול עם L-arginine בלבד בתחילת ההריון (L) על מנת לודא ש-L-arginine משפיע על לחץ דם ומשקל רק במודל היפראינסולינמי. נמצא כי לחץ דם סיסטולי (SBP) היה נמוך יותר בחולדות TL-3 בהשוואה לחולדות T וכמעט השתווה ל-SBP של חולדות N. עוברי חולדות TL-3 שקלו יותר באופן מובהק מאשר עוברי חולדות T וכמעט השתוו למשקלם של עוברי חולדות N. פרוליפרציה ומספר תאי ß בלבלב של עוברי חולדות N הייתה גבוהה יותר משל עוברי חולדות T, כנראה בגלל מחסור באנרגיה לחלוקה הנובע מהיפוגליקמיה. התוצאות מראות ש-L-arginine יכול להניב אפקט חיובי על לחץ הדם ועל IUGR ברעלת הריון הנגרמת בעקבות היפראינסולינמיה. הממצאים הללו מרמזים על כך שישנו יותר ממנגנון אחד בתכנות עוברי המוביל מ-IUGR להתפתחות יתר לחץ דם מאוחר יותר בהתבגרות.

מנחים: דר' יוספה אברהם ופרופ' אליוט בארי המחלקה למטבוליזם ותזונת האדם, ביה"ס לרפואה עין כרם
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגיש: דוידי נטע

אנורקסיה נרבוזה, מחלה פסיכיאטרית המתבטאת בהרעבה עצמית ללא מרפא, מתאפיינת בירידה במשקל, ליקויים קוגניטיביים ושינויים ברמות נוירוטרנסמיטורים במוח. נמצא שבמודלים של אנורקסיה בחיות מעבדה ניתן לעשות היפוך של התהליכים המוזכרים, על ידי הזרקת קנבינואידים. היות ואנדוקנבנואידים במוח מקורם בחומצות שומניות בדיאטה, נבדק כיצד תשפיע דיאטה המכילה את האחרונות על עליה במשקל וקוגניציה במודל של אנורקסיה נרבוזה בעכברים. עכברות מסוג Sabra טופלו בהגבלה תזונתית DR) Diet Restriction) והוזנו בשמן פשתן (אומגה 3) ובמזון ללא שומן, קבוצת הביקורת קיבלה DR100%, קבוצה 2 בתוספת 1.25% שמן פשתן, קבוצה 3 בתוספת mg/kg 1 אנטגוניסט לרצפטור CB1, קבוצ ות 4, 5, ו-6- טיפול דומה בהתאמה במינון40% DR. החיות נבדקו קוגניטיבית והוקרבו, נבדקו ההיפוקמפוס (פעילות קוגניטיבית) וההיפותלמוס (ויסות אכילה) ונעשתה קורלציה בין קוגניציה, לרמות arachidonoyl glycerol -2
( 2-AG) ו-Oxidative Stress. נמצא כי שמן פשתן העלה את המשקל בקבוצה של ה- DR 100% אך לא ב- DR40% האנטגוניסט יצר ירידה לא משמעותית במשקל שתי הקבוצות. שמן הפשתן גרם להרעה קוגניטיבית בקבוצת הביקורת, לעומת הטבה קוגניטיבית משמעותית בקבוצת ה-40% שעברו הפוך באמצעות האנטגוניסט. לא נמצאה התאמה בין ההטבה הקוגניטיבית לבין רמות 2-AG או רדיקלים חופשיים בהיפוקמפוס אך נמצאה התאמה בין הטבה זו להפעלת הרצפטור הקנבנואידי במוח. וויסות המערכת הקנבינואידית באמצעות שמן פשתן בדיאטה גרם להעלאת רמת הקוגניציה בעכברות המורעבות. ממצא זה הנו בעל פוטנציאל טיפולי לחולי אנורקסיה, אלצהיימר ומחלות נוירודגנרטיביות אחרות. יש לחזור על בדיקת רמות ה- 2-AG לשם הדירות התוצאות וכן לבדוק איזה אנדוקנבינואיד מופעל וגורם להטבה בקוגניציה.

יחידת הכבד, המחלקה לגסטרואנטרולוגיה, מרכז רפואי סוראסקי, תל אביב, ישראל
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישים: עמיחי חימוביץ, אסף בן יונה

פיברוזיס הכבד הינה תופעה פתולוגית במהלכה נוצרת רקמה סיבית בכבד המהווה את אחד השלבים המתקדמים בהתפתחות מחלת שחמת הכבד, הנגרמת בין השאר מצריכת אלכוהול, HCV, Cholestasis ו/או מחלות מטאבוליות שונות. פיברוזיס הינה תוצאה של פציעה כרונית והסננת תאים במשך זמן רב, לרקמת הכבד. במהלכה, עוברים
HSC) Hepatic stellate Cells) ממצב "שקט", בו הם מתקיימים באופן שגרתי בכבד, למצב משופעל, בו הם עוברים ריבוי והתמיינות. תאים אלו, במצבם האקטיבי מתאפיינים בשחרור חלבוני ECM) Extra Cellular Matrix) ברמה גבוהה יחסית. הקשר בין פעילות בלוטת התריס לפיברוזיס בכבד דווח בשנים האחרונות ועולה כי היפותירואידיזם גורם לעיכוב ואף לרגרסיה של פיברוזיס הכבד, בעוד היפרתירואידיזם מעודד תהליך זה. מטרת המחקר הנוכחית הייתה לבחון השפעת רמות שונות של TRα1- הרצפטור ל-T3 (אחד ההורמונים העיקריים של בלוטת התריס) הקיים על התאים הללו, משפיעות על קצב ריבוי התאים. HSC ראשוניים הופקו מחולדה ורמת ביטוי הרצפטור בהם נבדקה באמצעות Western Blotting לאורך זמן. הובחנה ירידה חדה בביטוי TRα1 בתאים משופעלים. מאחר ושפעול התאים מעלה את קצב ריבויים, הועלתה השערה כי ירידה ברמת ביטוי TRα1 משרה עלייה בקצב הריבוי. בשלב הבא, הושווה קצב ריבויים של תאי HSC-T6 לשבטים שנגזרו מאותו מקור תאי ומתאפיינים בביטוי נמוך משמעותית של TRα1. לא נמצא הבדל משמעותי בין קבוצת הביקורת לניסוי. אם אמנם תוצאות אלו משקפות את המציאות, הוצע מנגנון המקשר את T3 להתמיינות התאים ומטרתו הטבעות בבקרה של הגוף למניעת פיברוזיס בהיגרם נזק לכבד.

מכון גולדין סבאד לתרפיה גנטית בבית החולים הדסה הר הצופים
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישים: עידו בניאן, דוד בלמס

מחלות ניוון השרירים הינן מחלות גנטיות המועברות בתורשה לרוב וגורמות לניוון מגוון שרירים שעלול לגרום לשיתוק קל ואף למוות. למחלות אלו אין מרפא והפעילות היחידה המבוצעת כיום היא טיפול למניעת החמרה אינטנסיבית של המחלה ע"י פזיותרפיה. הלוקים במחלות ניוון שרירים מולדות, השייכות לקבוצת ה- CMD) Congenital Muscular Dystrophies) סובלים מניוון שרירים החל מהלידה או מתקופת הינקות. מחלות אלו הינן אוטוזומליות רצסיביות ונובעות על פי רוב כתוצאה ממוטציות במגוון גנים האחראים על ייצוב השרירים. כ-40% ממחלות ניוון השרירים המולדות נובעות ממוטציה בגן הנקרא Lama2 המקודד לחלבון המרוזין. עיקר שאר המקרים נובעים ממוטציות בגן ה-FKRP. תוצר הגן הינו גליקוזיל-טרנספראז ולו תפקיד בייצוב ממברנת תא השריר. פגיעה בחלבון ה-FKRP תפגום בממברנת השריר וכפועל יוצא, תיגרם מחלת ניוון שרירים מולדת. מטרת המחקר הנוכחי לאתר מוטציות בגן ה-FKRP למטרת ייעוץ גנטי לזוגות שבמשפחתם ילד/קרוב החולה במחלה זו. מטרתו העיקרית של ייעוץ גנטי זה, לאבחן עובר חולה ברחם האם ולשקול הפלה או להפרות את האם בזיגוטה ללא מוטציות בהפריה טרום השרשתית. לשם השגת מטרת המחקר נאספו דמים של חולים במחלת CMD בעלי פנוטיפ המאפיין פגיעה בגן FKRP, DNA הופק מדגימות הדם, ומתוכו הוגבר המקטע המקודד של הגן FKRP. מקטעים אלו רוצפו והשוו לרצף המקביל באדם בריא. מכשנמצא שינוי בנוקלאוטידים שאינו SNP בוצעה בדיקה לקיום מוטציה ידועה במאגר המוטציות של ה-HGMD. במחקר הנוכחי נמצאה מוטציה המוכרת בספרות בשני חולים (C4-11,C33-12) כאשר בשניהם ח. אמינית גליצין הוחלפה באלאנין. המוטציה אשר נמצאה בחולה C33-12 הינה הומוזיגוטית, ולכן מהווה את הגורם למחלת ניוון השרירים. אך במקרה של חולה C4-11 מדובר במוטציה הטרוזיגוטית ולכן אינה מהווה את הגורם הישיר למחלה. כנראה שיש מוטציה נוספת בגן אחר המשתתף באותו מסלול ביוכימי של הגן FKRP, או שקיימות 2 מוטציות אחרות בגן השונה מגן ה-FKRP שנבדק.

המעבדה לחקר מחלות הדרים על שם שמואל טולוקובסקי, מכון וולקני, בית דגן דר' מוניר מוואסי
מנחה: סברינה חביב
מגישות: שרית מטרני וליטל נחמיאס

גפן היא אחד מגידולי הפרי הנפוצים בארץ ובעולם ובעל חשיבות כלכלית רבה לענף הגידול והחקלאות. מבין המזיקים והמחלות הגורמים לנזקים כלכליים בגפן, המחלות הוויראליות הן הגורם העיקרי לירידה באיכות וכמות הפרי ובמקרים קשים להתנוונות הכרם. הנפוצה מבין המחלות היא קומפלקס ניקרון העצה ( Rugose wood) שמופיעה עקב שילוב של מספר וירוסים שהראשון שבודד ואופיין מגפנים נגועים הוא ווירוס ה-GVA) Grapevine virus A) . וירוס זה שייך למשפחת ה- Vitivirus ובעל גנום של RNA חד- גדילי חיובי בגודל של כ 7.3kb. גנום ה- GVA מכיל חמש מסגרות קריאה המקודדות לחלבונים כגון: רפליקאז ,(ORF1) חלבון שתפקידו עדיין לא ידוע (ORF 2), חלבון התנועה, (ORF3) חלבון המעטפת
,(ORF4) חלבון האחראי על הפתוגנזה (ORF5). במחקר נעקוב אחר מנגנון ההתפשטות של הווירוס ה- GVA מתא לתא בצמח המודל Nicotiana benthamiana ונתבסס על מודל ידוע של מנגנון תנועה וויראלי:
CPMV) Cowpea mosaic virus)- מנגנון תנועה זה מתאפיין במעבר של וויריון שלם מתא לתא, התנועה היא באמצעות תעלות שהווירוס יוצר, תנועה זו איננה תלויה בציטוסקלטון. לצורכי המחקר בנינו קלון וויראלי בו נעשה איחוי בין הגן המדווחGreen Fluorecent Protein (GFP) לקצה '3 של ה- pGVA177) MP). מאחר והיבריד זה הינו חסר תנועה בצמחי N.benthamiana , עיקר המחקר נעשה בפרוטופלסטים. מצאנו כי פרוטופלסטים המודבקים בטרנסקריפט של קלון pGVA177 מראים יצירה של תעלות (MP tubules) היוצאות מהפריפריה של הפרוטופלסט אל המדיום. ההיפותזה היא כי מודל התנועה של ווירוס ה- GVA הינו מתאים למודל של ווירוס ה- CPMV. השלב הבא הוא להתמקד בניסיון להוכיח כי התנועה של הווירוס איננה תלויה בנוכחות של ציטוסקלטון תקין בתא. למטרה זו נשתמש במעכבי היווצרות של הציטוסקלטון ונעקוב אחר מידת התנועתיות של הווירוס. במקביל נבנה את הביקורת לניסוי, כשזו מתבססת על הפלסמיד YFP) Yelloy Fluorecent Protein -talin) אשר הינו חלבון קושר אקטין. המטרה היא לבדוק את יעילות פעילותם של מעכבי היווצרות הציטוסקלטון. שאלת המחקר המרכזית הינה האם הציטוסקלטון בכלל, והאקטין בפרט, הכרחיים לתנועת הווירוס? בהתבסס על מודל CPMV אנו מבקשות לשלול טענה זו . העדר קישור של ה- YFP-talin ( שיעיד על עיכוב היווצרות האקטין), אך, יצירה של תעלות ע"י הווירוס תוכיח את ההיפותזה שלנו.

ביה"ס לרפואה, עין-כרם, המחלקה לחקר הסרטן
מנחה: הדוקטורנטית שירה ענזי
מגישה: נעה רומי

c-Jun הינו פקטור שעתוק מרכזי השייך למשפחת ה-AP-1. ע"פ רוב c-Jun הוא רגולטור חיובי של פרוליפרציה תאית. במקרים של שינויים סביבתיים, ביטויו מושרה ע"י מגוון רחב של סיגנלים פיזיולוגיים ואימונולוגיים, ועקות המתפתחות עקב פגיעה ב- genotoxic stress) DNA) . השראת ביטויו ע"י עקות המתפתחות עקב נזקי DNA, כמו קרינת UV, הינה חזקה ומתמשכת. במקרה של חשיפה לקרינת UV, c-Jun נדרש לשם כניסה מחדש (re-entry) ל-C-Jun .Cell cycle מעורב גם באפופטוזיס. Fbw7 הוא ה-c-Jun E3 Ubiquitin ligase העיקרי המבקר את יציבות ה-c-Jun. בעקבות UV, יש ירידה ברמת ה-Fbw7 ועלייה ביציבות ה-c-Jun. עבודה זו מבררת מהו המנגנון המולקולרי בעזרתו מדוכא ביטויו של ה-Fbw7 לאחר חשיפה לקרינת UV. במעבדה נמצאו תוצאות המרמזות על מעורבות אפשרית של Fbw7 בדיכוי של עצמו. Notch הינו חלבון מטרה ידוע של Fbw7α. בנוסף, אנליזה ביו-אינפורמטית של הפרומוטור של Fbw7 חשפה כי מצוי בו אתר קישור תיאורטי של הרגולטור CBF1. בהיעדר Notch פעיל, CBF1 נקשר לפרומוטור ומשמש כרפרסור. ידוע שבנוכחות Notch, הוא משמש כאקטיבטור. ההיפותזה היא ש-CBF1 ו-Notch נקשרים לפרומוטור של Fbw7 ומעודדים את ביטויו. בעקבות קרינת ,UV ה-Notch יורד ברמתו ועל כן CBF1 משנה את הפונקציה מאקטיבטור לרפרסור המדכא את שעתוק הליגאזות. במטרה לבחון את נכונות מודל תיאורטי זה עבדנו עם תאי -/-CBF1. התאים נקצרו ונבדקו רמות ה-mRNA של ה-Fbw7α, בעזרת שיטת ה-Real-Time PCR. תוצאות ראשוניות הראו שבתאים אלו לא היה דיכוי בביטוי Fbw7 בעקבות UV- תומך בכך ש-CBF1 מעורב. בנוסף, ביטוי אקטופי המשכי של Notch והרפרסור שלו Numb אמור להוביל לביטול הדיכוי האינדוסיבילי של הליגאזה. התאים עברו טרנספקציה, הוקרנו, ונבדקו רמות ה-RNA של ה- Fbw7α, בעזרת שיטת ה-Real-Time PCR. נמצא שרמות גבוהות יחסית של Notch הקטינו את הרפרסיה של Fbw7 לאחר חשיפה ל-UV, ז"א שה-Notch אכן מקטין את הרפרסיה של Fbw7.

המעבדה לכירורגיה אונקולוגית בית החולים האוניברסיטאי, הדסה הר הצופים
מנחים: דר' אבירם ניסן, פרופ' סטלה רוזנבאום
מגישה: ימניצקי סימונה

מלנומה של העור היא מחלה ממארת ששכיחותה הולכת וגוברת בעולם. ישראל ממוקמת במקום השני אחרי אוסטרליה בהיארעות המחלה ועומדת כיום על 15 חולים ל- 100,000 בשנה. לאור קיומם של טיפולים חדישים למלנומה בשלבים מתקדמים, ולאור חשיבותו המכרעת של מצב קשריות הלימפה המנקזות של אזור הגידול בקביעת השלב והפרוגנוזה של המחלה, קיים צורך באבחון מדויק של מצב קשריות אלו. בשל רגישות נמוכה של הבדיקה ההיסטולוגית של קשרית הלימפה, קיים צורך להמצאת תבחין רגיש יותר למציאת תאים גידוליים בקשריות הזקיף של חולי המלנומה. נדגמו 36 קשריות לימפה מ- 17 חולי מלנומה. הקשריות נבדקו בבדיקה היסטולוגית שגרתית וכן עברו בדיקה מולקולרית על ידי מכשיר RT-PCR לסמנים הידועים המתבטאים במלנומה: Tyrosinase, MART-1, GP100. תוצאות הבדיקה המולקולרית הושוו למאפיינים ההיסטו-פתולוגיים של הגידול הראשוני. נמצא כי בקרב חולי המלנומה בעלי תוצאה שלילית של בדיקה היסטולוגית של קשריות הלימפה קיים שיעור גבוה של קשריות המבטאות סמנים גידוליים למלנומה. תוצאות אלה עמדו במתאם למאפיינים קליניים והיסטולוגיים בגידול הראשוני. אבחון מולקולרי של קשריות הזקיף במלנומה ממארת רגיש יותר בגילוי ממאירות מאשר הבדיקה ההיסטולוגית הנהוגה. המשך מחקר נצרך על מנת ליצור עקומת כיול לבדיקה המולקולרית ועל מנת לעקוב אחר ההסתמנות הקלינית של החולים לאורך זמן.

מנחה :פרופ' יוסף ינאי
מגישה : סימה יצחק כהן

מטרת המחקר היא לבדוק השפעה של PFOA על ביצים מופרות על המראה המבנה החיצוני, וההתפתחות של האפרוחים שיבקעו מהן. במערכת זו יש שימוש במודל של אפרוחים מסיבות שונות: מערכת זו מאפשרת הזרקה ישירה של PFOA למדיום בו מצוי העובר כך שאין השפעה של הפיזיולוגיה של גוף האם, וכך גם אין השפעה של ההנקה שקיימת ביונקים. בנוסף עבודה באפרוחים מאפשרת לעבוד בקצב מהיר יותר כיוון שמשך הזמן עד לקבלת הצאצאים קצר יחסית. כמו כן זו מערכת יחסית זולה. אופן בצוע המחקר: תחילה נעשה קידוח בקליפת הביצה עד לקרום, אזור הקידוח כוסה בסיליקון רפואי. יום למחרת הוזרק לביצי המבחן PFOA במינון של 5,20,40mg/kg ולקבוצת הביקורת הוזרק סליין. לאחר מכן הביצים הועברו למדגרה. במהלך ההדגרה נעשה שיקוף לבדיקת השרידות של העוברים בימים : השישי ,האחד עשר, החמש עשר, והתשע עשר של ההדגרה. בימים 21 ,22 נעשתה בדיקה של בקיעת האפרוחים. לאחר בקיעת האפרוחים נעשה מעקב אחר מאפייניהם החיצוניים וההתפתחותיים. במחקר נימצא שלחומר PFOA השפעה פרינטאלית : מבין הביצים שלהן הוזרק PFOA אחוז הביצים בהן העוברים שרדו ולבסוף בקעו מהן אפרוחים היה נמוך מאד ביחס לביקורת. בקבוצת האפרוחים שבקעו מביצים להן הוזרק PFOA היה אחוז גבוה יותר של אפרוחים עם דה פורמאציה ברגליים, וכן פגיעה בפיגמנטציה: צבעם היה לבן (במקום צהוב). המחקר מעיד כי יש לחומר PFOA השפעה פרינטאלית. לפיכך הוא מעלה את הצורך להעלאת מודעות הציבור לרעילות החומר, טיפול בשפכים המכילים חומר זה, וכן המשך חקר השפעותיו, לרבות מינונים נמוכים של חומר זה, והמנגנון בו הוא פועל לפיתוח תרופה או אמצעים לנטרול השפעותיו הפרינטאליות והפוסט פרינטאליות. המודל של אפרוחים מהיר וזול יותר. מאחר ול PFOA יש השפעה פרינטלית באפרוחים, ניתן יהיה להשתמש במערכת זו לחקר המטבוליזם שבו משפיע PFOA . לאחר הגעה למסקנות משמעותיות ניתן יהיה לעבור למחקר ביצורים מפותחים יותר- קרובים יותר לאדם אבולוציונית.

מחלקת ביוכימיה, בית ספר לרפואה, האוניברסיטה העברית, הדסה עין כרם, ירושלים, ישראל
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישה: רחמין ענבל

חסימה של עורקי הלב, איסכמיה, מתבטאת בהפרעה באספקת דם סדירה לתאי הלב. הדרך היחידה לטפל בבעיה זו היא על ידי חידוש מיידי של אספקת החמצן ללב (רה פרפוזיה). המעבר ממצב של איסכמיה לפרפוזיה גורם אף הוא לנזקים בלב. הנזק לרקמת הלב מקושר ישירות עם עלייה ב- ROS) Reactive Oxygen Species).
IPC) Ischemic preconditioning) הינה פרוצדורה המגנה מפני נזקים קורונארים הנובעים מ- Ischemia Reperfusion (IR). ההגנה על הלב בעקבות IPC משפעלת ממנגנון סבוך שרק חלקו ידוע, כיום ידוע כי ROS הנוצרים במהלך IPC מתפקדים כמתווכים לתהליכים ביולוגים רחבים ביניהם שפעול חלבונים בעלי חשיבות בנטרול רדיקלים חופשיים. בפרויקט זה נבחנה השפעת ביצוע IPC על ארבעה אנזימי מפתח אשר מבחינה ביוכימית קשורים אחד לשני ולמצב החימצוני בתא, הכוללים אנזימי ה- Msr) Methionine sulfoxid reductase) ו- Trx) Thioredoxin) . המחקר כלל לבבות חולדה מבודדים בהם בוצע IPC כשלב מקדים ל- IR, קבוצה נוספת הכילה לבבות בהם הושרתה IR בלבד. רמת תעתיקי הגנים Msr ו- Trx כומתה באמצעות quantitive Real Time PCR. הממצאים לא מראים שינוי ברמת ה- mRNA של אנזימי Msr בעקבות IPC. מאידך רמת ה- mRNA של אנזימי Trx עלתה פי 3 בעקבות איסכמיה רה פרפוזיה בלבד (p<0.05). המחקר הנוכחי אינו מספק מידע מוצק על הקשר בין אנזימי ה- Msr וה-Trx לבין מערך ההגנה בעקבות IPC ונראה כי דרושים ניסויים נוספים על מנת להבין את משמעותם ותפקידם בתהליך פתלוגי זה.

האוניברסיטה העברית, בית חולים הדסה עין כרם, מחלקה ביוכימיה של התא, מעבדת מחקר בראשות פרופסור אהרון רזין.
מנחים: הדוקטורנט יותם קאופמן, מנהלת המחקר דוקטור רות שמר, פרופ' אהרון רזין.
מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגיש: שי טייב

תסמונות Prader willi ו- Angelman, מקורן בלוקוס גנטי משותף, המצוי על גבי כרומוזום 15 באדם . אזור זה, שגודלו כ-2Mb, מכיל צבר של גנים מוחתמים המבוקרים על ידי מנגנון בקרה מרכזי (Imprinting center). פגיעה בהחתמה האבהית באזור זה, גורמת למחלת Prader Willi ואילו פגיעה בהחתמה האמהית גורמת להופעת מחלת Angelman . מנגנון הבקרה המרכזי בנוי משני אזורים. האחד הינו PWS-SRO האחראי לאקטיבציה של הגנים האבהיים מהכרומוזום האבהי בעוד שהאזור השני, AS-SRO אחראי לרפרסיה של PWS-SRO על גבי הכרומוזום האמהי מה שמביא בדרך עקיפה לאקטיבציה של הגן האמהי - UBE3A. בתחילה נמצאו 6 אלמנטים שונים קושרי חלבון, בעלי חשיבות בהשלמת תהליך ההחתמה של PWS-SRO על ידי AS-SRO בעותק האמהי. במחקר הנוכחי נבדק התפקיד המוגדר של כל אחד מששת האלמנטים הנ"ל בתהליך ההחתמה של PWS-SRO. AS-SRO אחראי למתילציה של אזור ה-PWS-SRO בכרומוזום האמהי. מתילציה ביונקים נעשית ברצף CpG על גבי פחמן מספר 5 של הציטוזין. על מנת לברר את תפקידיהם של האלמנטים הקשורים במתילציה הנ"ל, נעשה שימוש באנזימי רסטריקציה, שאינם מזהים רצף ממותל, על גבי אזור
ה-PWS-SRO וזאת מאחר ואזור זה עשיר ברצפי CpG המצויים באתרי רסטריקציה. במידה והאזור ייחתך הרי שאינו ממותל בעוד שבמידה ולא ייחתך, הרי שהאזור היה ממותל. אזור ה-AS-SRO מכיל בתוכו ארבעה CpG ממותלים דפרנציאלית בעותק האבהי. CpG אלו אינם מצויים באתרי רסטריקציה על כן אזור זה ייבדק בשיטת הביסולפיט. הבדיקה של אזורים אלו תעשה בשלבים שונים של התפתחות העכבר: בגמטות, בעוברים בני 7.5 ימים וכן בעכבר בוגר. בבדיקות השונות התגלה כי ההחתמה הדפרנציאלית קיימת רק בגמטות ונעלמת בהתפתחות העובר. כמו כן כלל האלמנטים קושרי החלבון, המצויים באזור ה-AS-SRO, חשובים להשלמת מנגנון ההחתמה ואיבוד של כל אחד מהם מונע בדרך זו או אחרת את פעילותו התקינה. על ידי שימוש בעכברים טרנסגנים, ניסינו לבדוק את מנגנון הרפרסיה של AS-SRO על אזור
ה-PWS-SRO בעותק האמהי.

מלווה אקדמי: דר' אורלב לוי-ניסנבוים, מכללת הדסה ירושלים
מגישות: גילה שנאל , שירן כהן

במציאות שאנו חווים, העולם כולו נתון למתקפות טרור. על המדינות מוטלת החובה להגן על תושביהן. האמצעים הננקטים להתמודדות עם גורמי הטרור רבים ומתוחכמים אך מאידך יוצרים בעיה של הרג אוכלוסיה חפה מפשע, המשמשת בעל כורחה כמגן אנושי. השיטה המוצעת בפרויקט הנוכחי, מטרתה להתמודד עם בעיה זו וכפועל יוצא, למנוע את הרג החפים מפשע, על ידי העלאת הספציפיות בפגיעה ביעד, תוך שימוש באמצעים ביולוגיים קיימים. ההרג הביולוגי מבוסס על פולימורפיזם DNA באוכלוסייה. המטרה היא פגיעה בתוצר ה-mRNA של גן ה-HLA-B של היעד (באזור הפולימורפי), דבר הגורם להשתקת MHC Class I, אשר מביא בהכרח לכשל חיסוני של הפרט ובכך העלאת סיכויי תמותה עם הדבקה בפתוגן. הפגיעה בגדיל ה-mRNA תתבצע על ידי מולקולת RNA ,Ribozyme בעל יכולת ביקוע ספציפי בקישורו ל-RNA, על סמך התאמת בסיסים בינו לבין הסובסטרט. יש צורך בדנ"א של הפרט למטרת ריצוף אזור פולימורפי ולחיזוי רצף
ה-mRNA המשועתק ממנו אשר יהווה מטרה לפעילות ה- Ribozyme. על סמך רצף חזוי זה של mRNA של היעד, ניתן יהיה לתכנן מולקולת Ribozyme כנגדו. למולקולה פותח מודל Switch on/off המעלה יעילות וספציפיות ביקוע.
החדרת ה-Ribozyme לגוף תתבצע באמצעות וקטור וראלי- HIV-1, כשהחדירה שלו לתאים תהיה ספציפית, בהתאם לטרופיזם הטבעי של הוירוס, באמצעות מולקולות ה-gp120 , gp41, הנצמדות לחלבון ה- CD4 המצוי על שטח פני תאי T . את הוירוס ניתן להחדיר באמצעות עקיצת יתושות שתפוזרנה באוויר באזור הפוטנציאלי להמצאות היעד. אמנם העקיצה וההדבקה אינן ספציפיות, אולם, ברמה המולקולרית, לא תחול כלל הפעלה של ה-Ribozyme ללא נוכחות הסובסטרט המדויק אשר כנגדו כוון. בפרוייקט הנוכחי מוצגת סוגיה ביטחונית אליה מוצע פתרון לשיפור יעילות מבצעית. מדובר בטכנולוגיה המבוססת על שילוב שיטות ביולוגיות ידועות. יודגש כי מדובר בשלב התאורטי בלבד של הטכנולוגיה, אולם, סביר כי היא ברת יישום ובעלת פוטנציאל. יצוין כי סקירה מקיפה לא העלתה מידע אודות אפליקציה ביולוגית למטרות הרג ספציפי מסוג זה, אך לא מן הנמנע שמידע זה קיים אך חשאי.