מגזין הטכניון | אביב 2018

19 http://www.bloodjournal.org/content/131/3/342/tab-figures-only למ אמר: ד”ר מריאנה טרומן-רוזנצביט פרופ’-משנה אסתר מירון-הולץ כ 18 מציג בכתבת השער של גיליון Blood תב העת בינואר מחקר שערכו ד”ר מריאנה טרומן-רוזנצביט ופרופ’-משנה אסתר מירון-הולץ מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. המחקר מציג לראשונה מנגנון הובלה והפרשה של פריטין, חלבון מרכזי באחסון הברזל בגוף האדם, ופותח ערוצים חדשים למחקר ולפיתוח טיפולים עתידיים במחלות רבות. המחקר נערך עם מעבדתה של פרופ׳ דגנית דנינו ועם מעבדות נוספות ברחבי העולם.  ברזל הוא מרכיב חיוני בתפקודם התקין של רוב היצורים החיים. הוא אחראי להובלת חמצן בכדוריות הדם האדומות, לשפעול של אנזימים הקשורים ביצירת די-אן-איי ולהפקת האנרגיה במיטוכונדריה (“תחנת הכוח”) של התא. מחסור בברזל פוגע בהעברת החמצן לכל חלקי הגוף, בחלוקת התאים ובייצור האנרגיה בתא. עודף ברזל וברזל ״חשוף״, כלומר ברזל שאינו עטוף בחלבון כלשהו, עלולים לעורר עקה חמצונית העלולה להזיק לאורגניזם. לפיכך מחסור או עודף במאזן הברזל עלולים להוביל להתפתחות מחלות דלקתיות, סרטן ומחלות נוירודגנרטיביות כגון אלצהיימר ופרקינסון. חלבון הפריטין הוא אחד הגורמים העיקריים בוויסות רמת הברזל בתא ובהגנה על הגוף מפני הרעלת ברזל. המאמר מתאר את פיזורו של הפריטין בתוך התא ואת Blood ב- מנגנוני ההפרשה שלו אל מחוץ לתא. המחקר כלל שימוש בכלים ביואינפורמטיים לחקר המנגנונים של הפרשת הפריטין, המבנה המרחבי שלו וכן טופולוגיות העשויות להיות מעורבות בפיזור הפריטין. “שימוש בכלים אלה,” אומרת פרופ’-משנה מירון-הולץ, “איפשר לנו לזהות על פני הפריטין אזורים הממלאים תפקיד בהפרשתו. בעזרת CRISPR-Cas 9 שיטות ביוכימיות מגוונות, וכן בטכנולוגיית המאפשרת עריכה מהירה של הגנום, גילינו שפגיעה באתרים מסוימים על פני הפריטין משנה את הפרשתו.” המאמר מגלה כי הפריטין מופרש בשני מנגנוני הפרשה לא קלאסיים, שאחד מהם קשור בשלפוחית ננומטרית בשם אקסוזום. לדברי ד”ר טרומן-רוזנצביט, “קבוצות מחקר רבות לומדות כיום את הדינמיקה של הובלת חומרים באקסוזומים - פלטפורמה העשויה לאפשר לחומרים אלה לחדור את מחסום הדם-מוח. הפרסום הנוכחי מראה לראשונה כי פריטין המכיל אלפי אטומי ברזל נמצא באקסוזומים חוץ-תאיים. המחקר הנוכחי מביא את הפריטין אל קדמת הבמה של המטבוליזם המערכתי של הברזל ומראה כי הפריטין לא רק אוגר ברזל אלא גם מעביר אותו בצורה מבוקרת, ולמעשה משמש בקר מרכזי של הברזל בגוף.” פרופ’-משנה מירון-הולץ, ילידת שוויץ, עומדת בראש המעבדה לתזונה מולקולרית בטכניון. במעבדה נחקרת בקרת מאזן הברזל באיברים שונים ותפקידה בהתפתחות תהליכים פתולוגיים המובילים למחלות מעי דלקתיות, Blood לבעיות בפוריות הגבר ועוד. בהמשך למאמר ב- ימשיכו חוקרי המעבדה ללמוד על תפקידו של פריטין המופרש באורגניזם הבריא ובמחלות שונות ולפתח גישות להתערבות טיפולית בפיזור הברזל ברקמה. ד”ר טרומן-רוזנצביט סיימה תואר ראשון בביולוגיה בטכניון והתגייסה לחיל הים כקצינת מחקר. במהלך שירותה הצבאי במכון לרפואה ימית השלימה תואר ראשון נוסף בהנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון ולאחר מכן המשיכה לדוקטורט ישיר בהנחיית פרופ’-משנה מירון-הולץ. “הגעתי למעבדה של אסתר בעקבות כתבה עליה במגזין הטכניון, וזכיתי במנחה מדהימה מבחינה אישית ומקצועית. היא חוקרת מלידה, חיה ונושמת מדע. היא יצירתית מאוד וטוהר המחקר הוא ערך עליון עבורה. למדתי ממנה המון.” לאחרונה התקבלה ד”ר מריאנה טרומן-רוזנצביט לתוכנית הלאומית לטוקסיקולוגיה בארצות הברית ובקרוב תחל שם את לימודי הפוסט-דוקטורט שלה. לארצות הברית היא תיסע עם בעלה לאון, פוסט-דוקטורנט מהפקולטה להנדסת מכונות שאותו הכירה במהלך לימודיה בטכניון. באיור: אתרים על פני חלבון הפריטין, שעל פי המחקר הנוכחי ממלאים תפקיד מרכזי בהפרשה של פריטין