סוסומו טונגאווה

באמבט המים יש פלטפורמה שהחולדות לומדות למצוא כי הן אינן אוהבות להירטב. לאחר מכן מסירים את הפלטפורמה. אבל לא מספרים על כך לחולדות.

סוסומו טונגאווה (Susumu Tonegawa), שנולד ב-5 בספטמבר 1939, הוא מדען יפני שהיה הזוכה היחיד בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה בשנת 1987, על גילוי המנגנון הגנטי המייצר את מגוון הנוגדנים. על אף שזכה בפרס נובל על עבודתו באימונולוגיה, טונגאווה הוא ביולוג מולקולרי בהכשרתו, והוא שינה תחומים פעם נוספת לאחר זכייתו בפרס נובל; כיום הוא חוקר מדעי המוח, ובוחן את הבסיס המולקולרי, התאי והעצבי של יצירת זיכרון ושליפתו.

חיים מוקדמים וחינוך טונגאווה נולד בנגויה, יפן, ולמד בבית הספר התיכון היביה בטוקיו. כסטודנט באוניברסיטת קיוטו, טונגאווה הוקסם מתאוריית האופרון לאחר שקרא מאמרים של פרנסואה ז'קוב (François Jacob) וז'אק מונו (Jacques Monod), שלהם הוא מייחס בחלקו את העניין שלו בביולוגיה מולקולרית. טונגאווה סיים את לימודיו באוניברסיטת קיוטו ב-1963, ובשל אפשרויות מוגבלות ללימודי ביולוגיה מולקולרית ביפן באותה עת, עבר לאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, כדי לבצע את לימודי הדוקטורט שלו תחת ד"ר מסאקי הייאשי (Masaki Hayashi). הוא קיבל את הדוקטורט שלו ב-1968.

קריירה טונגאווה ערך פוסט-דוקטורט במכון סאלק בסן דייגו במעבדתו של רנאטו דולבקו (Renato Dulbecco). בעידודו של ד"ר דולבקו, עבר טונגאווה למכון באזל לאימונולוגיה בבאזל, שווייץ ב-1971, שם עבר מביולוגיה מולקולרית למחקרים אימונולוגיים וביצע את מחקריו האימונולוגיים פורצי הדרך.

בשנת 1981, טונגאווה הפך לפרופסור במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT). בשנת 1994 מונה למנהל הראשון של מרכז MIT ללמידה וזיכרון, שהתפתח תחת הדרכתו למכון פאוור (Picower Institute) ללמידה וזיכרון. טונגאווה התפטר מתפקיד הניהול שלו ב-2006 וכיום מכהן כפרופסור פאוור למדעי המוח ולביולוגיה וכחוקר במכון הרפואי הווארד יוז.

טונגאווה שימש גם כמנהל מכון RIKEN למדעי המוח בין השנים 2009 ל-2017.

מחקר ### גילוי מגוון החיסוניות עבודתו של טונגאווה שזכתה בפרס נובל הבהירה את המנגנון הגנטי של המערכת החיסונית המסתגלת, שהיה השאלה המרכזית באימונולוגיה במשך למעלה מ-100 שנה. לפני גילויו של טונגאווה, רעיון מוקדם אחד להסבר המערכת החיסונית המסתגלת הציע שכל גן מייצר חלבון אחד; עם זאת, ישנם פחות מ-19,000 גנים בגוף האדם שבכל זאת יכולים לייצר מיליוני נוגדנים. בניסויים שהחלו ב-1976, הראה טונגאווה כי החומר הגנטי מסדר את עצמו מחדש כדי ליצור מיליוני נוגדנים. בהשוואת ה-DNA של תאי B, סוג של תאי דם לבנים, בעכברים עובריים ובוגרים, הוא הבחין כי גנים בתאי ה-B הבוגרים של העכברים מועברים, עוברים רקומבינציה ומוסרים כדי ליצור את המגוון של האזור המשתנה של הנוגדנים. בשנת 1983 גילה טונגאווה גם אלמנט משפר שעתוק הקשור לקומפלקס גן הנוגדנים, האלמנט המשפר התאי הראשון.

### מדעי המוח זמן קצר לאחר זכייתו בפרס נובל ב-1990, שינה טונגאווה שוב תחומים מאימונולוגיה למדעי המוח, שם מיקד את מחקרו בשנים שלאחר מכן.

מעבדתו של טונגאווה חלוצה בטכנולוגיות טרנסגניות ושיבוט גנים ראשוניות במערכות יונקים. הוא היה מעורב בעבודה מוקדמת שהדגימה את החשיבות של CaMKII (בשנת 1992) ושל גמישות סינפטית תלוית קולטן NMDA (בשנת 1996) ביצירת זיכרון.

מעבדתו של טונגאווה גילתה שקוצים עצביים דנדריטיים בקליפת המוח הרקתית הם יעד אפשרי לטיפול בתסמונת X שביר. עם מינון אחד של תרופת העיכוב FRAX586, הראה טונגאווה הפחתה ניכרת בתסמיני ה-FXS במודל העכבר.

טונגאווה היה מאמץ מוקדם של אופטוגנטיקה וביוטכנולוגיה במחקר מדעי המוח, מה שהוביל לעבודתו פורצת הדרך בזיהוי ובמניפולציה של תאי אנגרמה של זיכרון. בשנת 2012 הדגימה מעבדתו כי הפעלה של תת-אוכלוסייה ספציפית של נוירונים בהיפוקמפוס של עכבר, שסומנה במהלך פרדיגמת התניה של פחד, מספיקה כדי לעורר תגובה התנהגותית המתואמת עם עקבות זיכרון מדויקים. זה הוכיח בפעם הראשונה שמידע זיכרון מאוחסן בהרכבים תאיים ספציפיים בהיפוקמפוס, המכונים כיום לעיתים קרובות תאי אנגרמה של זיכרון.

לאחרונה, מעבדתו ממשיכה להשתמש בטכנולוגיה אופטוגנטית ובטכניקות הזרקת נגיפים כדי להרחיב את ממצאיהם על הרכב תאי האנגרמה. יש לציין שטונגאווה חשף את תפקידם של הרכבי תאי אנגרמה של זיכרון בערכיות זיכרון, זיכרון חברתי, כמו גם את תפקידם בהפרעות מוח כגון דיכאון, אמנזיה ומחלת אלצהיימר. עבודות אלו מספקות הוכחות להיתכנות לטיפולים רפואיים עתידיים בבני אדם באמצעות מניפולציה של הרכבי אנגרמת זיכרון.

חיים אישיים טונגאווה מתגורר כיום באזור בוסטון עם אשתו, מאיומי יושינארי טונגאווה (Mayumi Yoshinari Tonegawa), שעבדה כבמאית/מראיינת בתאגיד השידור היפני NHK וכיום היא כותבת מדע עצמאית. לבני הזוג טונגאווה שלושה ילדים: הידה טונגאווה, האנה טונגאווה וסאטו טונגאווה (נפטר).

טונגאווה הוא אוהד של קבוצת הבייסבול בוסטון רד סוקס, וזרק את כדור הפתיחה במהלך עונת האליפות שלהם בוורלד סיריס ב-2004.

פרסים ותארים נבחרים

- 1982 – פרס לואיזה גרוס הורוויץ - 1983 – פרס קרן גיירדנר הבינלאומי - 1984 – מסדר התרבות (Bunkakunsho), קיסר יפן - 1984 – עמית זר, האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים של ארצות הברית - 1986 – עמית זר, האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית - 1986 – פרס רוברט קוך - 1987 – פרס אלברט לסקר למחקר רפואי בסיסי - 1987 – פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה - 1995 – הונצח על בול (Scott מס' 1635c) שהונפק על ידי גמביה - 2004 – תואר כבוד, אוניברסיטת קיוטו - 2006 – חבר, האגודה האמריקאית לקידום המדע - 2007 – עמית RIKEN - 2009 – תואר כבוד, אוניברסיטת העיר הונג קונג - 2010 – פרס מפעל חיים ע"ש דייוויד מ. בונר, UCSD

פרסומים נבחרים

- רשימת פרסומים מאת סוסומו טונגאווה - Tonegawa, S. 1983. Somatic generation of antibody diversity. Nature, 3025909, 575-581. - Gillies, S. D., Morrison, S. L., Oi, V. T., & Tonegawa, S. 1983. A tissue-specific transcription enhancer element is located in the major intron of a rearranged immunoglobulin heavy chain gene. Cell, 333, 717-728. - Mombaerts, P., Iacomini, J., Johnson, R. S., Herrup, K., Tonegawa, S., & Papaioannou, V. E. 1992. RAG-1-deficient mice have no mature B and T lymphocytes. Cell, 685, 869-877. - Silva, A. J., Stevens, C. F., Tonegawa, S., & Wang, Y. 1992. Deficient hippocampal long-term potentiation in alpha-calcium-calmodulin kinase II mutant mice. Science, 2575067, 201-206. - Haas, W., Pereira, P., & Tonegawa, S. 1993. Gamma/delta cells. Annual review of immunology, 111, 637-685. - Tsien, Joe Z.; Huerta, Patricio T.; Tonegawa, Susumu 1996. "The Essential Role of Hippocampal CA1 NMDA Receptor–Dependent Synaptic Plasticity in Spatial Memory". Cell. 87 7: 1327–1338. doi:10.1016/S0092-86740081827-9. PMID 8980238. S2CID 2730362. - Poss, K. D., & Tonegawa, S. 1997. Reduced stress defense in heme oxygenase 1-deficient cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, 9420, 10925-10930. - Shen, J., Bronson, R. T., Chen, D. F., Xia, W., Selkoe, D. J., & Tonegawa, S. 1997. Skeletal and CNS defects in Presenilin-1-deficient mice. Cell, 894, 629-639. - Nakazawa, K., Quirk, M. C., Chitwood, R. A., Watanabe, M., Yeckel, M. F., Sun, L. D., Kato, A., Carr, C.A., Johnston, D., Wilson, M.A., & Tonegawa, S. 2002. Requirement for hippocampal CA3 NMDA receptors in associative memory recall. Science, 2975579, 211-218. - Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. 2012. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 4847394, 381-385. - Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., Ryan, T.J., & Tonegawa, S. 2013. Creating a false memory in the hippocampus. Science, 3416144, 387-391.