מחקר זוכה פרס נובל: מה אפשר ללמוד מזבובים על השעון הביולוגי של בני אדם

מכירים את הזבובים האיטיים האלה שעפים לאט, קצת בזיגזג, נתקלים בשמשות ומזמזמים חלושות? ייתכן שאלה זבובים שהם טיפוסי לילה. הם נאלצים להשכים ביחד עם כל הזבובים עם הנץ החמה, ונראים די פתטיים בניסיונם הנואל לרדת לחיינו בשעות אלה. ממש כמו הטיפוס במשרד שאי-אפשר לדבר איתו עד הצהריים, כי הוא במצב רוח איום בשעות המוקדמות של היום.

מתברר שהשעון הביולוגי של הזבובים ושל בני האדם די דומה, וטיפוסי לילה יום ולילה מזכירים אלה את אלה בין שני הזנים. במחקר שזיכה את משתתפיו בפרס נובל השנה (2017), נחקר השעון הביולוגי של זבוב הפירות, שדומה לשעון הביולוגי של בני האדם. מאז התגלתה העובדה המרעישה הזאת, משמש הזבוב כנסיין מועדף בתחום השינה.

מאחר שחייו קצרים מאוד יחסית לחיי אדם, ניתן  לעקוב אחר הגנים שמוריש הזבוב לצאצאיו בקצב שאצל אדם היה נמשך שנים רבות. הודות לכך נחסכים כסף ואמצעים רבים בדרך למסקנות. הזבובים תרמו למחקר כבר בשנות ה-70 של המאה הקודמת. אז הצליחו חוקרים לשבש את השעון הביולוגי שלהם. בשנים הבאות המשיכו לחקור את מחזור השינה של הזבובים ככלי עזר למחקר על המנגנון האנושי.

חתני פרס נובל השנה השתמשו בידע הנצבר וגילו חלבונים בעלי תפקיד חשוב במנגנון השעון הביולוגי של האדם. מה הם בעצם גילו? ידוע כי כל היצורים הרב-תאיים, כולל בני אדם, משתמשים במנגנון השעון הביולוגי כדי לשלוט בקצב הציקרדי (circadian rhythm) – שעון ביולוגי פנימי שמסייע להם להתאים את קצב פעילותם לקצב היום (24 שעות).

תגלית חשובה

החוקרים הצליחו לבודד אצל זבובי הפירות גן חשוב ומרכזי, השולט בקצב הביולוגי היומי של התא, ולמעשה מסנכרן אותו עם השינויים הטבעיים שמתרחשים לאורך היממה. הם הצליחו לחשוף את המנגנון שמסדיר את השעון הפנימי העצמי של כל תא ותא.

ולמה התגלית הזו כל-כך חשובה? מפני שהיא מוצאת קשר מובהק בין הסתגלות או אי-הסתגלות של הגוף והמוח למהלך סיבוב כדור הארץ. החוקרים למעשה גילו תגובה גנטית של הגוף לשינויים באור, מבחינת שעות יקיצה והירדמות, ולשיבושים שנגרמים לאנשים שאינם מסונכרנים עם סיבוב כדור הארץ. מכאן הדרך מתקצרת למציאת טיפולים מגוונים לבעיות ולמחלות שונות הקשורות לבעיות בשעון הביולוגי.

כך למשל, בשנים האחרונות מתריעים מומחי שינה וחוקרי גנטיקה מפני ההשלכות של האילוץ הנכפה על "אנשי לילה" לחיות כ"אנשי יום" ולהתחיל אותו מוקדם בבוקר. עצבנות ומצבי רוח כתוצאה מעייפות מצטברת גורמים נזק לאנשי לילה בתחומי חיים רבים, כמו קשר זוגי, חיי חברה, תעסוקה ועוד.

הפגיעה מתחילה כבר בגיל צעיר, כשהילד מתקשה לקום בבוקר אחרי שנרדם באופן טבעי על-פי הגנים שלו, מאוחר בלילה. מחקרים שנערכו באנגליה מלמדים שילד שישן פחות מ-6 שעות בלילה לאורך שבוע, סובל מיותר מ-700 שינויים בהתנהגות גנים, שלא נצפו אצל ילדים שישנו 8.5 שעות בלילה. אחת התוצאות הקשות היא התפרצות מחלות, פיזיות ונפשיות. הגילוי החדש מקדם אותנו צעד נוסף במציאת פתרונות לאנשים הסובלים מהשיבוש הזה.