פרס קרן אלן הוענק לפרופ' אסף זריצקי מאוניברסיטת בן-גוריון

התא מהווה את יחידת החיים הבסיסית שמרכיבה את גופו של כל יצור חי. אברונים הם חלקים מהתא המהווים מרכיב מרכזי בקביעת זהות התא ותפקודו. האם ניתן לאפיין את תהליך ההתמיינות של תאי גזע לתאי עצב באמצעות ייצוג ההתארגנות הפנימית של התא כ"רשת תקשורת" של אברוני התא? זו השערת המחקר העומדת בבסיס הפרויקט המשותף של פרופ' אסף זריצקי, מהמחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, עם פרופ' שרה כהן מאוניברסיטת צפון קרולינה ועם ד"ר שאלין מהטה ממרכז Chan Zuckerberg Biohub בסן פרנסיסקו.

מיקרוסקופיה באמצעות סמנים פלורסנטיים, טכניקה שזכתה בפרס נובל בכימיה ב-2008, מוגבלת באופן מסורתי לדימות של מספר קטן של אברונים בו-זמנית בתא חי. כדי להתגבר על האילוץ הזה, חוקרים במעבדה של כהן ישתמשו במיקרוסקופיה פלורסנטית מולטי-ספקטרלית שתאשר מעקב אחרי עד שמונה אברונים בו-זמנית בתא חי במהלך תהליך ההתמיינות מתא גזע לתא עצב. חוקרים במעבדה של זריצקי ייצגו את התא כרשת תקשורת דינמית של אברוני התא השונים ושל הקשרים ביניהם. לאחר מכן, החוקרים יבחנו, באופן חישובי, את הקשר בין מבנה הרשת והשינויים של הרשת לאורך זמן למצב התא במהלך תהליך ההתמיינות.

המגבלה של הגישה הזו היא שדימות פלורסנטי בקצבי זמן מהירים פוגע בתאים ולכן הדימות אפשרי רק למשכי זמן קצרים. כדי להתגבר על המגבלה הזו, חוקרים במעבדה של מהטה ישתמשו בשיטת מיקרוסקופיה של דימות באמצעות אור-נראה (ללא פלורסנציה) שאינו פוגע בתא, וביחד עם קבוצת המחקר של זריצקי הם ימפו חישובית באמצעות למידת מכונה את תמונת האור-הנראה לתמונה פלורסנטית ובכך יאפשרו דימות מהיר לזמן ארוך. לאחר זיהוי של קשרים בין אברונים המאופיינים במתאם סטטיסטי להתמיינות, החוקרים ישבשו את נקודות המגע בים האברונים כדי לבחון את האפשרות של קשר סיבתי.

ההכרה במחקר מדגישה את החשיבות של שיתוף פעולה בין-תחומי ומדגימה את העוצמה בשילוב אופטיקה, חישוביות וניסויים במטרה לחשוף את המנגנונים המורכבים והנסתרים שמאפשרים לתא לפעול באופן תקין, ולזהות כאשר המנגנונים האלה משתבשים במהלך מחלה.

"אני גאה להצטרף לנבחרת החוקרים של קרן אלן ונרגש להתחיל לעבוד עם עמיתיי שרה ושאלין, כדי לפענח את הקשרים בין התארגנות האברונים לבין גורל התא", אמר פרופ' זריצקי. קרן אלן שמה לעצמה למטרה לקדם את תחום הבריאות ולהבין את העקרונות שמנחים את התהליכים הביולוגיים של החיים. הצוותים היצירתיים והרב-תחומיים של הקרן מתמקדים בתשובות לכמה מהשאלות הגדולות ביותר בתחום הביולוגי. הקרן נקראת על שמו של המשקיע והפילנתרופ פול ג'י אלן שהיה שותף להקמת חברת מיקרוסופט ב-1975, כיהן כיו"ר חברת וולקן ונכלל בין הפילנתרופים המובילים בעולם. אלן, נפטר בשנת 2018, עודד והשקיע בפיתוח ובמחקרים בתחום הבריאות וההבנה של המוח האנושי.