חקר ה-RNA

משחר עידן המדע, מבקשים המדענים לפענח תהליכים ביולוגיים ולרתום אותם לטובת האדם. בשנים האחרונות, התפתחות תחומי הביולוגיה החישובית והביוטכנולוגיה מאפשרת לחשוף את המנגנונים העומדים בבסיס פעולות מולקולות הרנ"א. מפיתוח חיסונים, דרך תיקון פגמים גנטיים ועד לטיפולים ממוקדים במחלת הסרטן – תרפיה מבוססת רנ"א מבשרת על עידן חדש של רפואה מותאמת אישית. לא בכדי זכתה מולקולת הרנ"א לכינוי "מולקולת העתיד".

רנ"א – הרבה מעבר למתווכת

אם עד סוף המאה שעברה סברו מדענים כי תפקיד הרנ"א הוא תיווך בין קוד הדנ"א ובין ייצור חלבונים, שהם אבני הבניין של הגוף, הרי שמחקרים מהשנים האחרונות חשפו עשרות סוגים של מולקולות רנ"א בעלות תפקודים שונים. בין השאר, גילו מחקרים פורצי דרך כי רצפי רנ"א זעירים שאינם לוקחים חלק בתהליך ייצור החלבונים,  כן לוקחים חלק בבקרת ביטוי הגנים בפועל – לאחר שאלו כבר שועתקו מן הדנ"א. כלומר: מולקולות רנ"א שיכולות לעצור את תהליך ייצור החלבונים כפי שהתווה בקוד הדנ"א.

מה אנחנו חוקרים?

אוניברסיטת בר-אילן היא מוסד אקדמי מוביל המהווה אבן שואבת לחוקרי רנ"א מהמובילים בארץ ובעולם, החוקרים היבטים רבים ומגוונים של מולקולות אלה. המחקרים המתבצעים במעבדות שלנו, על ידי החוקרים שלנו, הובילו לכמה מפריצות הדרך המשמעותיות ביותר בשנים האחרונות במגוון תחומים הקשורים ל רנ"א.

• רנ"א בטפילים

הבנה מעמיקה של מנגנוני הרנ"א בטפילים פותחת פתח למציאת טיפולים למחלות זיהומיות שנגרמות על ידי טפילים אלה ופוגעות במיליוני אנשים מדי שנה. מעבר לכך, פיענוח מנגנוני הרנ"א בטפילים, פותח את הדלת להבנת תהליכים אלה בשאר היצורים החיים, לרבות האדם.

• עריכת רנ"א

המעבדות שלנו מובילות מחקרים וניסויים חדשניים ופורצי בתחום עריכת הרנ"א. תוך שימוש בטכנולוגיות מתקדמות ובאלגוריתמים ייחודיים, מחקרינו בתחום הביולוגיה החישובית מתמקדים במנגנוני עריכה ושינוי שמתרחשים במולקולות הרנ"א במחלות ובמצבים רפואיים שונים, וחשפו, בין היתר, את מנגנון העריכה הפועל בתאים סרטניים ומעניק להם יתרון הישרדותי.

• חקר מנגנוני הרנ"א

החוקרים שלנו סוללים את הדרך להבנה מלאה של מנגנוני הרנ"א, תוך אפיון של סוגי מולקולות הרנ"א השונות ומנגנוני פעולתם. מחקרינו בתחום זה שופכים אור על ביטויים שונים של שכבת הרנ"א, כגון הקשר בין מנגנוני הרנ"א ובין הזדקנות והפוטנציאל של שימוש במיקרו-רנ"א לטיפול בסרטן.

• אבחון מחלות באמצעות רנ"א

תחום מחקר נוסף ומבטיח המתקיים במעבדותינו, הוא אבחון מחלות באמצעות רנ"א. כך, למשל, התגלה כי סוגים מסוימים של רצפי רנ"א הנעים במחזור הדם עשויים להעיד על מצבי מחלה שונים, וכי  סוגי מיקרו רנ"א מזוהים עם מחלת הסרטן ואף לוקחים חלק בהתפשטות הגידול הסרטני. בנוסף, התגלה כי מעוררי-מחלות שונים כחיידקים או וירוסים מתאפיינים ברצפי רנ"א ייחודיים להם.

האתגרים וההבטחה

בדרך לפיתוח תרופות מבוססות רנ"א יש להתגבר על שני אתגרים מרכזיים, בהם אנו מתמקדים:

1. יציבות: מולקולת הרנ"א היא מולקולה בלתי יציבה שחשופה לפירוק מהיר מצד גורמים בסביבה וברקמות הגוף השונות. המחקרים שלנו מסייעים בייצוב מולקולות הרנ"א באמצעות מודיפיקציות כימיות.

2. שיגור התרופה (Delivery): בכל סוג של טיפול תרופתי, יש צורך לפתח מנגנון יעיל לשיגור התרופה לתאי היעד שלהם בגוף, וזאת מבלי לעורר תגובה של מערכת החיסון נגד התרופה עצמה. מחקרינו מסייעים בפיתוח  מענה מתאים.

כשיימצא המענה לאתגרים אלה, וככל שחקר הרנ"א ימשיך ויפתח, יוכלו המדענים להגדיל את מגוון החיסונים, לרפא מחלות זיהומיות חשוכות מרפא, חיידקיות או ויראליות, ולפתח חיסונים וטיפולים לסרטן באמצעות טיפולים מבוססי רנ"א.

אכן, מולקולת העתיד היא רנ"א, ואנחנו עושים את כל מה שאפשר היום כדי להביא אלינו את העתיד.