הדמיון שבין שושנות הים ובני האדם

               למרות מרחק אבולוציוני של 700 מיליון שנים, מחקר חדש שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Nature Ecology and evolution מצא שלנוירו-טרנסמיטור GABA, לו תפקיד מרכזי בהתפתחות ותפקוד המוח ביונקים, יש תפקידים דומים גם בשושנת הים. “במחקר מצאנו לא רק שקולטן ממשפחת ה- GABA_BR שולט על תהליך המטמורפוזה של שושנת הים, אלא שהמסלול המולקולרי דומה למסלול שאופיין בבני אדם והוא מתווך בשני המקרים את תפקודה של מערכת העצבים. הדמיון הזה פותח כיוונים חדשים בתחום התרופות,  בו שושנת הים יכולה להוות מודל נגיש ופשוט לאנליזה עבור בדיקת תרופות חדשות”, אמרו החוקרים.

               המחקר, שהוא חלק מעבודת הדוקטורט של ד”ר שני לוי ונערך במעבדה של ד”ר תמר לוטן מהחוג לביולוגיה ימית מבית הספר למדעי הים ע”ש ליאון צ’רני בשיתוף ד”ר מיקי קוזלוב מהחוג לביולוגיה של האדם, החל בכך שהחוקרות ביקשו לבחון איזה תהליכים ביולוגים שולטים על תהליך ההתפתחות של שושנת הים. משפחת הצורבים, ששושנת הים היא חלק ממנה (כמו גם מדוזות ואלמוגים), היא אחת מהמערכות העתיקות ביותר של בעלי חיים, שהתפתחה לפני למעלה מ-700 מיליון שנים. מחזור החיים של כלל המשפחה מתחילה בביצית מופרית, שהופכת לפגית (לרווה), שנעה בעמודת המים בים ולאחר מספר ימים עוברת מטמורפוזה לפוליפ המתיישב על גבי הקרקע.

               באופן מפתיע, גילו החוקרות כי תהליך המטמורפוזה מתרחש כאשר הנוירוטרנסמיטר GABA נקשר לקולטן ממשפחת GABA_BR. הגילוי הזה הוא כל כך מפתיע, כי גם אצלנו, בני האדם, פועל מנגנון דומה בתהליך התפתחות ראשוני: אצלנו (ואצל יונקים באופן כללי), הנוירוטרנסמיטר GABA מבקר תהליכי התפתחות ראשוניים של מערכת העצבים במח, דרך הקולטן GABA_BR. כאשר החוקרים  הפעילו  את המנגנון של שושנות הים בעזרת תרופה שפותחה עבור בני אדם ונקשרת לקולטני GABA_BR הם מצאו שהם יכולים לעצור או את מנגנון המטמורפוזה של שושנת הים. בעזרת מודלים תלת מימדיים, גילו החוקרים שלא רק שמדובר בפעילות של מולקולות דומות, אלא שהאתר הפעיל של קולטני ה- GABA_BR – המיקום המולקולרי בקולטנים שלמעשה מגדיר את אופי פעולתם – דומה אצל בני אדם ושושנות ים ושאצל שתי הקבוצות הוא משפיע על התמיינות של תאי עצב. “ישנם מקרים רבים שבהם יש חלבונים דומים, אבל האתר הפעיל שלהם שונה ולכן יש להם בסופו של דבר תפקיד ופעולה שונים. במקרה שלנו היה דמיון גם בצורה ובמיקום של האתר הפעיל וגם בפעולה”, הסבירו החוקרים.

               בנוסף, מצאו החוקרים כי גם המשך המסלול המולקולרי דומה אצל בני אדם ושושנות ים וכי הקולטן GABA_BR שהופעל על ידי הנוירוטרנסמיטר GABA מפעיל מתגים הקשורים לחלבוני G, חלבונים שלהם תפקיד מרכזי בתקשורת הבין-תאית בגוף האדם. לתגלית זו השפעה ממשית על היכולת לפתח תרופות חדשות. מעל ל-30% מכלל התרופות הקיימות כיום הן כאלה שעובדות על קולטנים שמצומדים לחלבוני G בבני אדם (תרופות הקשורות לאסתמה, מחלות לב ועוד). מציאת הקשר והדמיון במערכת הקשורה לחלבוני ה-G בין שושנות ים ובני האדם, והעובדה שמערכת העצבים של שושנות ים הן פשוטות יחסית, יכולה להפוך את שושנות הים למודל מוצלח ופורה לפיתוח תרופות חדשות.