הכספת הסודית של הגוף

Ferritin cage

מאת שוקי רביב
עריכה: יעל הלפמן כהן

לפני כמה חודשים התחילו כאבי ברכיים להציק לי. חבר המליץ לי לנסות כורכומין. הייתי סקפטי, אבל לאחר כמה שבועות הכאב כמעט נעלם. אינני יודע אם השיפור נבע מהכורכומין, מתהליך ההחלמה הטבעי או משילוב של השניים. מה שאני כן יודע הוא שהחוויה הזאת גרמה לי לשאול שאלה רחבה יותר: אילו עוד מנגנונים מתוחכמים מסתתרים בגוף ובטבע? זמן קצר לאחר מכן, במהלך בדיקת דם שגרתית, שוחחתי עם הרופאה שלי על ברזל – וגיליתי שהאתגר הגדול של הגוף אינו רק להשיג מספיק ברזל, אלא דווקא לאחסן אותו בבטחה.

הברזל חיוני להובלת חמצן בדם, לייצור אנרגיה בתאים ולפעילותם של אנזימים רבים. אולם כאשר הוא מסתובב בתא בצורה חופשית ובכמות גדולה, הוא עלול להשתתף בתגובות כימיות היוצרות רדיקלים חופשיים ולגרום לנזק לתאים. לכן, בגוף יש מנגנון ויסות מתוחכם, המאפשר לשמור על מאגרי ברזל זמינים אך בטוחים.

בלב המנגנון הזה נמצא חלבון בשם פריטין (Ferritin)  .

הפריטין הוא מבנה כדורי זעיר וחלול, המורכב מ־24 תת־יחידות חלבון. אפשר לדמות אותו לכספת ביולוגית זעירה. כאשר יש עודף ברזל, הפריטין קולט אותו אל החלל הפנימי שלו, שם ניתן לאגור עד כ־4,500 אטומי ברזל בצורה יציבה ובטוחה. כאשר הגוף זקוק לברזל, ניתן לשחרר אותו באופן מבוקר. כך מצליח הפריטין לפתור שתי בעיות בו־זמנית: לשמור מאגר זמין של ברזל, ובו בזמן לצמצם את הסיכון לנזק שעלול להיגרם מברזל חופשי.

הפתרון האלגנטי הזה אינו מעניין רק ביולוגים. בשנים האחרונות הוא מושך תשומת לב רבה גם בתחומי הננו־רפואה והביומימטיקה.

במקום לפתח מאפס נשאים מלאכותיים לתרופות, עלה הרעיון להשתמש בפריטין. לפריטין כמה תכונות ההופכות אותו למועמד מעניין למשימה זו: הוא בעל מבנה אחיד ויציב, אינו מתפרק בקלות, והחלל הפנימי שלו מסוגל להכיל מגוון מולקולות.

במחקרים שונים הצליחו חוקרים להעמיס לתוכו תרופות, חומרי דימות וננו־חלקיקים. בנוסף, ניתן לבצע שינויים בפני השטח של הפריטין, כדי להגביר את יכולתו להיקשר לסוגי תאים מסוימים, ובהם גם תאים סרטניים. מטרת הגישות הללו היא לשפר את הגעת המטען לאזור הרצוי בגוף ולהפחית ככל האפשר את השפעתו על רקמות אחרות.

מרבית היישומים הללו עדיין נמצאים בשלבי מחקר, וחלקם נמצאים בניסויים קליניים מוקדמים. הדרך לשימוש רפואי נרחב עדיין ארוכה, אך הפריטין כבר הפך לאחת הדוגמאות הבולטות לאופן שבו פתרון ביולוגי טבעי יכול לשמש מקור השראה לפיתוח טכנולוגיות רפואיות חדשות.

שאלת המחקר בהקשר של הפריטין היא כיצד לבנות מבנה ננומטרי יציב, בטוח ויעיל המסוגל לאחסן מטען, להגן עליו ולשחרר אותו באופן מבוקר – ולאחר מכן ליישם עקרונות אלה בפיתוח פתרונות הנדסיים ורפואיים.

מאז אותה שיחה אצל הרופאה, אני מסתכל אחרת גם על בדיקות דם פשוטות. מאחורי מספר קטן שמופיע ליד המילה "ברזל" מסתתר אחד ממנגנוני האחסון המרשימים ביותר שפיתח הטבע – מנגנון שמצליח לשמור חומר חיוני אך מסוכן כשאינו מווסת, בתוך כספת ביולוגית זעירה, ואולי גם מעניק השראה לדור הבא של הטיפולים הרפואיים.

למחקר

הדמיית הרעיון באמצעות AI:

רוצה לדעת עוד?

תקנון האתר

כללי
אתר נייצ'ר קוד הוקם כדי לספק שירותי חדשנות בהשראת הטבע, והנך מוזמן לקחת בו חלק בכפוף להסכמתך לתנאי השימוש אשר יפורטו להלן.
השימוש באתר זה, כמו גם תכניו והשירותים המוצעים בו, עשויים להשתנות מעת לעת.

 

קניין רוחני
1. האתר כמו גם כל המידע שבו לרבות גרפיקות, תמונות, טקסטים, מצגות, ומשחקים, שייכים במלואם לנייצ'ר קוד ומהווים קניין רוחני בלעדי של החברה.
2. המשתמש רשאי לעשות בחומרים שבאתר שימוש הוגן למטרות לימוד עצמי, מחקר, סקירה ודיווח עיתונאי, תוך ציטוט חלקי וסביר מתוך החומר והמידע המופיע באתר, ותוך איזכור המקור.
3. אסור למשתמש לעשות בחומר המופיע באתר כל שימוש אחר, לרבות שימוש מסחרי, אלא לאחר קבלת רשות בכתב מנייצ'ר קוד.

 

קישורים לאתרים אחרים
באתר זה נמצאים קישורים לאתרים אחרים. הקישורים נועדו לנוחיות המשתמש בלבד. אין לנייצ'ר קוד כל אחריות בנוגע לחומר המופיע באתרים אלו.


ביצוע תשלומים בכרטיסי אשראי
באמצעות אתר זה ניתן לבצע תשלומים עבור ספרים, קורסים, והכשרות לנייצ'ר קוד, בכרטיסי אשראי.
השימוש באתר לצורך זה מוגבל למי שגילם מעל שמונה עשרה שנים בלבד. שימוש בכרטיס אשראי באחריות בעל הכרטיס בלבד.

סליקת התשלומים באתר מבוצעת ע"י צד שלישי, ואין בעלי האתר נושאים בכל אחריות לסליקה.
נייצ'ר קוד מתחייב שלא לפגוע בפרטיות מבצעי התשלום באמצעות האתר, ולפעול בכפוף להוראות חוק הגנת הפרטיות, התשמ"א – 1981.
ביטול עיסקת תשלום שנעשית באמצעות אתר זה יהיה בהתאם לקבוע בחוק הגנת הצרכן, התשמ"א – 1981.
דף התשלום באתר מאובטח על ידי תקן אבטחה PCI DSS Level-1

 

הדין החל וסמכות שיפוט
 על תקנון זה חלים דיני מדינת ישראל. לבתי המשפט  בתל אביב הסמכות הבלעדית והייחודית לדון בכל תביעה ו/או עניין הנוגעים או הקשורים לשימוש באתר.  

 
לדיווח על תקלות נא לפנות אל yael@naturecode.co.il

 
דילוג לתוכן