איתות Wnt מתפרש בצורה שונה בהתאם לתא המקבל ומשך האות

התאים בגופנו נמצאים בתקשורת מתמדת. למרות שתקשורת התא ממלאת תפקיד מכריע בכל מה שקורה בגופנו, לתאים יש מעט דרכים לתקשר זה עם זה. איתות Wnt הוא אחד מהם. הוא התגלה בשנות ה-80, דרך תפקידו בהתפתחות צורות מסוימות של סרטן.

עד מהרה התברר כי לאיתות Wnt יש גם תפקיד בסיסי בהתפתחות העוברים במגוון אורגניזמים, מזבובי פירות ועד בני אדם.

"בתחילת החיים, איתות Wnt חיוני לגוף להיווצר כראוי, בעוד שתקשורת לא מווסתת בין תאים עלולה להוביל לסרטן. שאלת מפתח שאנו מנסים לענות היא האם מצב התקשורת הזה עובד בצורה דומה בשני השלבים הנבדלים הללו", אומר Pierfrancesco Pagella, פוסט-דוקטורט במחלקה למדעים ביו-רפואיים וקליניים באוניברסיטת לינקופינג.

זה זמן רב ידוע שכאשר תא שולח הודעת Wnt לתא אחר, התא המקבל עובר שינויים התנהגותיים. זה מושג על ידי הפעלת גנים מסוימים בגנום ודיכוי אחרים. איתות Wnt נחשב זה מכבר כמפעיל תמיד את אותן קבוצות של גנים, מה שמוביל למונח "גנים מטרת Wnt". אבל המחקר הנוכחי מעלה את ההנחה הזו, שכן קבוצת המחקר, בראשות קלאודיו קנטו, הראתה שלאות עשויות להיות השפעות שונות בתכלית בהתאם למשך הזמן שלו. בניסויים שלהם, החוקרים ראו כי לאותו אות שניתן לסוג תא מסוים, כמו תאי גזע עובריים, היו השפעות שונות באופן משמעותי בהתאם למשך האות.

"התא מגיב אחרת, תלוי אם האות נמסר למשך 90 דקות, ארבע שעות או שלושה ימים. זה לא פשוט עניין של הארכת אותה הודעה", אומר פיירפרנצ'סקו פיגלה.

סוגיית מפתח ארוכת שנים בביולוגיה התפתחותית היא: מכיוון שכל התאים מכילים את אותו גנום, כיצד תא יודע באיזו מכל הוראות הגנום להשתמש כדי לקבל את זהותו הנכונה?

"אני מאמין שהתגלית הזו חשפה סוג חדש של התנהגות תאים הקשורה ל"מדריך ההוראות" של הגנום. חלק מהתאים באמת קוראים ומנצלים את המידע כדי לשנות את זהותם, בעוד שאחרים בוחרים שלא להשתמש בו למטרה זו. המחקר שלנו חושף איך זה עובד בהקשר של מנגנון תקשורת איתות Wnt. תופעה חדשה זו, למיטב ידיעתנו, אומר שהפרופסור הבכיר של קלאודיו לא גילה בעבר.

מה שגם החוקרים גילו הוא שזה קשור לא רק למסר, אלא גם לזהות התא הקולט. כאשר אותו אות בדיוק ניתן לשני סוגי תאים שונים, גם התגובות המיידיות שלהם נבדלות. החוקרים משווים זאת לתקשורת בין אישית, שבה אותו מסר יכול להתפרש בצורה שונה על ידי אנשים שונים.

החוקרים מאמינים שהסיבה מאחורי תופעה זו היא חוויות קודמות של התאים. אחד מסוגי התאים הנתונים לאיתות Wnt הוא תאי גזע עובריים לא בשלים. אלו הם התאים הצעירים ביותר, וניתן לפתחם הלאה לכל סוגי התאים המיוחדים השונים באורגניזם. כאשר תאי הגזע בניסוי של החוקרים קיבלו איתות Wnt, זהותם השתנתה כדי להידמות לסוג תאים מיוחד, התנהגות שהחוקרים מתייחסים אליה כ"פלסטיק".

צוות המחקר גם חקר כיצד סוגי תאים מיוחדים מגיבים לאותו איתות. למרות קבלת אותו אות, התאים הללו השתנו רק באופן זמני, ובסופו של דבר חזרו למצבם ההתחלתי, התנהגות בלתי צפויה שהצוות באוניברסיטת לינקופינג מכנה "אלסטי".

אחת ההשערות שהחוקרים מעלים היא שסוג שני זה של התנהגות, "אלסטי", עשוי לתרום להתנהגות אגרסיבית של תאי סרטן. התובנות החדשות לגבי תופעה זו עשויות לשמש בפיתוח אסטרטגיות טיפול חדשות להשפעה על תגובת תאים סרטניים לאיתות Wnt. ידע זה עשוי גם להניח את הבסיס לגילויים של בדיוק לאילו גנים האותות מכוון במצבים שונים.

המחקר מומן על ידי האגודה השוודית לסרטן, קרן קנוט ואליס ולנברג במרכז ולנברג לרפואה מולקולרית בלינקופינג, ומועצת המחקר השוודית.