יום הRNA העולמי-AUG1
היום, 1 באוגוסט, מצוין בעולם יום ה-RNA העולמי, וגם בפקולטה לביולוגיה בטכניון חוגגים אותו בהרצאה של פרופסור אלפרדו קסטלו מאוניברסיטת גלזגו ובמסיבה הכוללת שורה של הומאז'ים יצירתיים למולקולה שעלתה לכותרות בשנה שעברה.
ומדוע דווקא ב-1 באוגוסט? משום ש-AUG1 הוא שמו של קודון הפתיחה (start codon) שמסייע לריבוזום לייצר את חומצות האמינו הנכונות עבור התא. מסובך? אז בקצרה:
חלבונים, מהמרכיבים הנפוצים והחיוניים ביותר בגופנו, נבנים בתהליך המכונה תרגום. בתחילת התהליך נמצא ה-DNA, הנמצא בגרעין התא ומכיל קודונים שהם מעין מתכוני ייצור. ה-mRNA (RNA שליח) מעתיק מה-DNA את המתכון הרלוונטי ומעביר אותו לריבוזום, המייצר על פיו את החלבונים מחומצות אמינו.
בשנה שעברה, זמן קצר לאחר פרוץ מגפת הקורונה, עלה ה-mRNA כמפתח אפשרי לחיסון לנגיף הקורונה. אמיר ארגואטי, דוקטורנט בפקולטה לביולוגיה בטכניון בהנחיית פרופ’ יעל מנדל-גוטפרוינד, מסביר כי מדובר בקונספט חדש לחלוטין של חיסון. “במקום חיסונים המבוססים על נגיף מוחלש או מומת, כאן פותחו מולקולות mRNA מלאכותיות לגמרי. מולקולות אלה נעטפות בשכבה שומנית ולאחר ההזרקה הן נכנסות לתאי השריר ופוגשות בריבוזומים שבתאים. הריבוזומים מזהים אותם כמולקולות mRNA טבעיות וממלאות את הנחיותיהן: לייצר חלבון ספייק. מערכת החיסון מזהה את החלבון ומגיבה בהאצה של יצירת הנוגדנים הרלוונטיים. מאחר שאין נגיף לא תיווצר מחלה, אולם הזיכרון החיסוני כבר ייצרב בתאים ואם בעתיד יפגשו את נגיף הקורונה הם כבר ידעו לשלח בו את צבא הנוגדנים.”
בתמונה: RNA polymerase(האנזים שמייצר RNA) מייצר RNA (באדום) מ-DNA (בסגול)
חקר ה-RNA על היבטיו השונים הוביל לעשרות פרסי נובל, מפרופ’ סידני אלטמן (נובל בכימיה, 1989) דרך פרופ’ עדה יונת (כימיה, 2009) ועד פרופ’ עמנואל שרפנטייה ופרופ’ ג’ניפר דאודנה (כימיה, 2020) שפיתחו שיטה לעריכת DNA באמצעות רצפים קצרים של RNA. מולקולת ה-mRNA התגלתה כבר בראשית שנות ה-60, אך הרעיון להשתמש ב-mRNA מלאכותי בתרופות ובחיסונים נתקל במשוכות רבות, ובהן העובדה שמדובר במולקולות לא יציבות מתפרקות במהירות בגוף; כדי לייצר השפעה חיסונית צריכות מולקולות אלה לשרוד בגוף כמה שעות. מודרנה ופייזר-ביונטק, שנכנסו לניסויים קליניים בהקשר זה ב-2012, הגיעו מוכנות למירוץ הלא צפוי של 2020 וכך הצליחו לייצר חיסון מוצלח תוך חודשים ספורים. ראוי לציין כי בניגוד לשמועות שונות, מולקולות ה-mRNA אינן חודרות לגרעין התא ולכן אינן יכולות לשנות את הדי-אן-איי ולחולל מוטציות.
ארגואטי עצמו עוסק מאז התואר השני ב-RNA מסוג אחר לגמרי – long non-coding RNA, ובעברית RNA לא מְקוֹדָד ארוך, כלומר שאינו מייצר חלבונים. “אלה מולקולות שנתפסו כאנדרדוג, כי אם הן לא מייצרות חלבונים אז מי צריך אותן. זה מה שמשך אותי, הרעיון לחקור נישה לא מוכרת, ובאמת גילינו שיש להן תפקיד משמעותי מאוד בהדבקה נגיפית ובתגובות אנטי-ויראליות. בקרוב נפרסם מאמר בנושא.”
בתמונה: RNA polymerase(האנזים שמייצר RNA) מייצר RNA (באדום) מ-DNA (בסגול)