קוסמטיקה וגנטיקה

רק ב-1995 מדענים גילו שגנים אנושיים פועלים בדיוק באותה צורה כמו אצל בקטריות. כדי שאורגניזם יתקיים, יש צורך בייצור תמידי של חומרים, והגנים שולטים הן על יצירת החומרים, והן על העיתוי לכך. המרחק בין גילוי זה, לבין ההתערבות בתהליך, היה קצר מאוד – זוהי הנדסה גנטית. במשך למעלה מארבעים שנה מתקיימים דיונים בנושא, במיוחד לאחר פענוח מרכיבי הצופן הגנטי האנושי ב-2001. כיום אנו יכולים לקרוא בספר החיים, על אף שעדיין איננו יכולים להבין אותו.

גנים בגוף האנושי

הגוף האנושי מכיל כ-100 מיליארד תאים. כמעט כל התאים האלה מכילים את החומר הגנטי האנושי השלם, ובו כ-23,000 גנים. הכרומוזומים מכילים מחרוזת ארוכה של די.אן.איי ומולקולות חלבון, שבהן מרוכזים הגנים. תא סומאטי אחד מכיל 23 זוגות של כרומוזומים. גן אחד בדרך כלל אחראי על יצירת חלבון אחד או יותר בתוך התא. ישנם גם גנים שמפעילים גנים אחרים, ופועלים בצורה עקיפה. כך למעשה תורמים כל הגנים להתפתחותם של מאפיינים כגון צבע העור, השיער, והעיניים. אבל גנים קובעים גם את תוחלת החיים של האדם. כיום, מדענים עמלים על חיפוש הגנים האחראים על מות התאים ועל כל המנגנונים הכרוכים בתהליך זה. אילו היה אפשר לשנות את הגנים האלה, היינו יכולים להאריך את תוחלת חיינו. גנים מסוג זה מקודדים את הגורמים האחראים לכך שזבוב הפירות חי שלושה חודשים, ואילו הצב יכול לחיות עד 150 שנה.

האם אפשר להחזיר את השעון הביולוגי לאחור? גוף האדם מתחיל בפירוק רקמות (קטבוליזם) ותאים באמצע שנות העשרים לחיינו. מחקרים שנעשו לאחרונה מראים שוויטמין A וקרוטנואידים מפעילים מחדש את המטבוליזם של העור, ואילו ויטמין B מווסת את המים בגוף, וויטמין C ו-E אחראים להתחדשות העור.

יותר ממיליון תאים מתוך 23 מיליארד התאים בגוף האדם שהוזכרו קודם מתים מוות מתוכנת מדי יום, וזאת בעיקר כדי לפנות מקום לתאים צעירים ובריאים יותר, למשל, לאחר מות תאים מסיבי כשאנחנו נשרפים בשמש. יש צורך למנוע מהחומר הגנטי בתאים שניזוק על ידי הקרינה האולטרה-סגולה להיכנס למחזור הדם הכללי של הגוף, ובכך למזער את הסיכון לפתח סרטן. ישנם כמה שליחים (המכונים “שליחי המוות”) שאנחנו מכירים, שעם שחרורם, מניעים את התאים להתאבד: החומר הגנטי בתוך גרעין התא מתפרק והתא מת.

עם זאת, ככל שאנשים מזדקנים, כן יורדת התדירות שבה תאים חדשים מחליפים את הישנים. כלומר, מגיל 40 והלאה העור שלנו נעשה דק יותר באחוז אחד כל שנה. החלבונים קולגן ואלסטין, האחראים על גמישות העור, פוחתים בשני אחוזים בשנה. הסיבה לכך היא שטעויות מחלחלות לתוך התהליך המורכב של חילוף החומרים. “תחנות הכוח” של התאים הן שנוטות להישחק ולהשתנות, ולהאיץ בכך את הזדקנות העור. ניסויים שבוצעו במטרה להגן על המיטוכונדריה באמצעות שימוש בחומרים מסוימים כשלו בשל מורכבות הבעיה.

הנדסה גנטית

בשנים האחרונות, הנדסה גנטית הצליחה מאוד: גן של דג שימש כדי להפוך פירות יער לעמידים בפני קור, מדענים הצליחו להגדיל את מסת השריר של עכברים, לגדל תירס עמיד בפני קוטלי עשבים, ועוד. עם זאת, בנושא הזדקנות והתחדשות העור לא היה למדענים כל כך הרבה מזל.

תכשיר קוסמטיקה שיוכל להשפיע על מנגנונים גנטיים הוא עדיין בגדר חלום רחוק, כמו טיפול גנטי במחלות מסוימות. כשחושבים על מידת המורכבות של השלבים השונים במנגנון הבקרה של העור ורקמות החיבור, אפשר לדמיין כמה זמן יידרש כדי להגיע להתקדמות משמעותית בתחום זה.

מוצרי השוק ההמוני המוצעים תחת השם DNAge מנסים לשכנע לקוחות בכך שהם אומרים שהחומצה הפולית תשפיע על הבקרה הגנטית של תאי העור. לטיעון שהחומצה הפולית פועלת על התאים ומחזקת את הדי.אן.איי ישירות בתוך ליבת התא, שהיא מגנה על הדי.אן.איי מפני השפעות חיצוניות ושהיא משפרת את התהליך הבריא של התחדשות התאים, אין כל תימוכין בעובדות מדעיות. לכן, הסברים אלה אינם אלא תחבולות שיווקיות!

תחום נוסף שנחקר עד כה רק במידה מועטה הוא השפעת מולקולות האותות על המנגנונים הגנטיים של הגוף. אצל בני אדם, אינסולין הוא דוגמה למולקולה מאותתת כזאת, בעלת פוטנציאל לקבוע את התגובה של כל הגוף למתח. מולקולות אחרות מסוג זה נחקרו מעט מאוד. בעכברים ועכברושים, חלבונים חשובים כגון p53, FoxO ו-Ku70 יכולים לגרום למות תאים או להפעיל את יכולת תיקון התאים. בהקשר זה, מעניין לראות את קבוצת הסירטואינים בתאי יונקים. אלה הם אנזימים השולטים בחילוף החומרים בתא בכמה דרכים. לדוגמה, האנזים Sirt-1 שולט בחלבוני היעד הבאים:
1. FoxO1 , Fox=3 ו-Fox=04: גורמי שעתוק עבור גנים המעורבים בהגנה על התאים ובמטבוליזם של גלוקוז.
2.היסטונים H3, H4 ו-H1: שולטים בצפיפות ה-DANN בתוך הכרומוזומים.
3. Ku70: גורם שעתוק הממריץ תיקון של ה-DANN והישרדות תאים.
4. MyoD: גורם שעתוק הממריץ את התפתחות השרירים ותיקון הרקמות.
5. NcoR: וסת, משפיע על מספר רב של גנים, כולל אלה המעורבים במטבוליזם של השומן, בתהליכים דלקתיים ובתפקודם של וסתים אחרים, כגון חלבון PGC-IP.
6. P300: וסת, אחראי להידבקות קבוצות אצטיל להיסטונים.
7. p53: גורם שעתוק, יוזם מוות מתוכנת של תאים חולים.
8.PGC-1: וסת, שולט בנשימת התאים וככל הנראה ממלא תפקיד חשוב בהתפתחות השרירים.
9. NF-?B: גורם שעתוק, שולט בדלקות ובהישרדות וצמיחת תאים.

תאי רקמות חיבור – פיברופלסטים – נשלטים על ידי 337 גנים לפחות; הם מתנהגים בדרכים שונות מאוד, בהתאם לאזור האנטומי שממנו הגיעו. בנוסף, דיאטטיקנים היום משוכנעים שכל מה שאנחנו מכניסים לאורגניזם שלנו משפיע על יעילות הגנטיקה.

מולקולות התזונה הבודדות נשטפות בגוף כמולקולות זעירות, בדיוק כמו סחף. הן מגיעות לתאים ומספקות להם אנרגיה. חלק מכל מה שאנחנו אוכלים מגיע לתחנות הכוח האלה באורגניזמים שלנו. מולקולות התזונה האלה עוברות בדיקה יסודית בקרומית התא, לפני כניסתם לתא. עם זאת, לפעמים רעלנים (אלכוהול, למשל), מצליחים להימנע מהבקרים, ופוגעים בתאים משמעותית. מצד שני, ויטמין C ממיץ תפוזים יכול להמריץ גנים בתוך תאים לייצר קולגן. בחלק אחד של התא – ברטיקולום האנדופלסמי – הסיב החדש מקבל את צורתו. ליבת התא שומרת על האוצר החשוב מכל – הדי.אן.איי. הגישה לכאן אפשרית רק לחומרים בעלי אישורים מיוחדים: חלבונים וחומרים תזונתיים המפעילים את הגנים. מובן שחומרים רעילים עלולים להסב נזק גם כאן.

מחקר ההשפעה ההדדית בין אוכל לגנים רק התחיל. אולי ניתן להפעיל ולכבות גנים, להאיץ ולהאט את פעולתם באמצעות מחלות שונות. הציפיות בתחום זה גבוהות.

סיכום

דוגמאות אלה נועדו רק כדי להראות כמה הבעיות האלה מורכבות. מעבדות רבות בכל העולם עוסקות במחקרים בתחום זה. שיטות ברמה מולקולארית כגון שבבי די.אן.איי (DNA Micro-array) משתפרות ונהיות מדויקות ויעילות יותר. התוצאות עשויות להיות חשובות מאוד, במיוחד לפיתוח תכשירי קוסמטיקה, בעוד כמה שנים. אם יתאפשר אז לגרום לשינויים משמעותיים לעור ולרקמות החיבור של העור באמצעות מולקולות איתות, נוכל לומר שעשינו צעד ענק קדימה. אולם היום, למרבה הצער, זה עדיין בגדר חלום.