צ'ארלס צוקר
חתן פרס וולף ברפואה 2026
צ'ארלס צוקר
שייכות בעת הענקת הפרס:
אוניברסיטת קולומביה והמכון הרפואי הוורד יוז (HHMI), ארה"ב.
נימוק למתן הפרס:
"על שחולל מהפכה בהבנתנו את חוש הטעם, האחרון מבין חושינו שסודותיו פוענח".
שותפים לפרס:
ללא
צ'רלס צוקר נולד בשנת 1957 באריקה שבצ'ילה, עיר מרוחקת השוכנת סמוך לגבולות פרו ובוליביה. כבר מגיל צעיר נמשך לביולוגיה ולרפואה- לא מתוך שאיפה להיות רופא, אלא מתוך רצון להבין כיצד פועלות מערכות חיות. בתקופת לימודיו לתואר הראשון, דווקא המחסור במשאבים הקנה לו מיומנות מדעית שליוותה אותו בהמשך דרכו: היכולת לאלתר ולמצוא פתרונות יצירתיים, עד כדי בניית ציוד מעבדה במו ידיו.
נחוש להקדיש את דרכו למחקר, עזב צוקר את צ'ילה ללימודי דוקטורט ב-MIT, בתחום הביולוגיה המולקולרית. מסעו המדעי הוביל אותו עד מהרה מחקר גנים והתפתחות אל מערכת העצבים ואל הבסיס הביולוגי של התפיסה החושית. בברקלי, מחקריו על תפקודם של קולטני האור העמיקו את סקרנותו בשאלה כיצד המוח מפרש את העולם. סקרנותו הובילה אותו לחקור את חוש הטעם. בשורה יוצאת דופן של תגליות חשף צוקר כיצד טעמים מזוהים, מקודדים ומיוצגים במוח, והפך תחושה יומיומית ומוכרת לאחת ממערכות החישה המובנות ביותר במדעי המוח המודרניים.
באמצעות ניסויים אלגנטיים בביולוגיה התנהגותית, בגנטיקה ובנוירוביולוגיה, הגדיר צוקר את העקרונות התפקודיים שעל פיהם פועל חוש הטעם ביונקים. יחד עם צוות המעבדה שלו זיהה את התאים והקולטנים האחראים לכל אחת מחמש הטעמים הבסיסים – מתוק, חמוץ, מר, מלוח ואומאמי – והראה כי כל אחד מהם מזוהה באמצעות קולטנים ייעודיים המתבטאים באוכלוסיות נפרדות של תאי חישה. עבודתו חשפה בכך את ההיגיון הבסיסי של קידוד הטעם כבר בשלב הראשוני של מערכת החישה. בהמשך הראה צוקר כי גם במוח מיוצגות איכויות הטעם באמצעות תאים בעלי התמחות ייחודית. במחקריו תיאר ארגון מרחבי מדויק של ייצוגי הטעם, שבו טעמים שונים מיוצגים באזורים מובחנים בקליפת המוח.
באחד מניסוייו המבריקים ביותר צוקר ועמיתיו הינדסו גנטית עכברים, להם קולטנים לטעם מר שהתבטאו בתאים האחראים בדרך כלל לחישת מתוק. התוצאה הייתה מדהימה: במקום התנהגות טבעית של רתיעה מחומרים מרים מאוד אלו אשר נקשרו לקולטנים בתאים האחראיים לחישת טעם מתוק, העכברים נמשכו אליהם. סדרת מניפולציות גנטיות מתוחכמות זו הראתה כי משמעותו של הטעם אינה נקבעת על ידי הקולטן עצמו, אלא על ידי זהותם של תאי החישה המופעלים ועל ידי החיבור המולד שלהם למסלולים מוחיים המעוררים התנהגות מתאימה.
בהמשך הנדס צוקר עכברים שבתאי הטעם שלהם התבטאו קולטנים אנושיים, והראה כי בעלי החיים פיתחו העדפות טעם "אנושיות". ניסויים אלה, שהפכו לאבני דרך בתחום, הוכיחו כי הבדלים בקולטני הטעם עומדים בבסיס הבדלים מולדים בהעדפות טעם, בבררנות וברגישות.
בכך שהגדיר כיצד גירויים כימיים מזוהים בלשון וכיצד המוח מעניק להם משמעות, חולל מחקרו של צוקר שינוי יסודי בהבנת חוש הטעם: ממערכת החישה המרכזית שהייתה מן הפחות מובנות, למערכת שהבסיס המולקולרי והעצבי שלה פוענח לפרטיו באופן יוצא דופן.