לישמניה הם טפילים חד-תאיים הגורמים למגוון מחלות הנקראות לישמניאזיס בעור ובאיברים הפנימיים של בני אדם. בארץ הם גורמים למחלת "שושנת יריחו", המתבטאת בכיבים (פצעים פתוחים) בעור. פצעים אלה נרפאים באיטיות ומשאירים צלקות. שושנת יריחו מתפשטת בארץ לממדי מגפה. היא נפוצה באזורים רבים ברחבי הארץ, ובהם הנגב הצפוני, הגליל התחתון וגוש דן. מדענים סבורים שהתפשטות הלישמניאזיס מקורה בשפני הסלע ובמכרסמים אחרים, החיים ומתרבים באזורי בנייה. הטפילים מתאכסנים ומתרבים בגוף המכרסמים; נקבת זבוב החול, הנפוץ בכל חלקי הארץ, עוקצת אותם ומוצצת את דמם, וכך הטפילים חודרים לגופה. הטפילים מתרבים במעי זבובת החול, ולבסוף נעים אל פיה. כאשר היא עוקצת בני אדם, טפילי הלישמניה חודרים אל זרם הדם או אל מתחת לעור באזור העקיצה. שם הם נקשרים לתאים בולעניים הנקראים מקרופאגים, השייכים למערכת החיסון. המקרופאגים בולעים את הטפילים במנגנון הנקרא פגוציטוזה ומעבירים אותם לאברון החומצי ביותר בתא, הקרוי ליזוזום. בדרך כלל, הליזוזום מפרק גופים זרים או פסולת המוכנסים לתוכו; אך באופן מפתיע, דווקא טפילי הלישמניה שורדים בסביבה חומצית זו ומתמיינים לצורה הגורמת למחלה. טפילי הלישמניה נודדים אפוא בין שתי סביבות קיצוניות: מעי הזבובה והליזוזום. שתי הסביבות עשירות בחומצות אמיניות, המשמשות כאבני בניין לייצור חלבונים וכמקור אנרגיה. כדי לקלוט מזון מסביבתם, הטפילים משתמשים בחלבונים הממוקמים בקרום העוטף אותם, הקרוי קרום התא. חלבונים אלה מתפקדים כנשאים ויכולים להכניס לתוך תאי הטפילים מולקולות גדולות כמו חומצות אמיניות וסוכרים, שאינן חודרות בדיפוזיה פשוטה. מעבדתי חוקרת את המנגנון שבעזרתו החלבון הנשא הנקרא ASP24 מכניס לתאים שתי חומצות אמיניות, פרולין ואלנין. במסגרת המחקר, בדקנו את המנגנון האחראי לייחודיות הנשא הזה לפרולין ואלנין. חלבון זה, שרובו שקוע בקרום התא, מכיל בתחילתו (הקצה ה-N) שרשרת ארוכה ומסיסה במים (הידרופילית), הפונה לתוך התא ומבקרת קליטת פרולין ואלנין. גילינו שתאי הטפילים מייצרים שתי גרסאות של החלבון, אחת באורך מלא והאחרת קצרה ב-18 חומצות אמיניות. החלבון הארוך מכניס לתאי הלישמניה פרולין ואלנין, ואילו החלבון הקצר מכניס רק פרולין. לרצף של 18 חומצות אמיניות, המצוי בתחילת החלבון, יש תפקיד מכריע בהקניית היכולת להכניס מולקולות אלנין לתא הטפיל. עד כה, מדענים לא ידעו שלקצה ההתחלתי (הקרוי קצה N) של חלבוני נשא יש תפקיד בבקרת הייחודיות של הנשא, כלומר בקביעה אילו חומרים הוא קושר ומעביר. מצאנו שאם מוציאים מהגנום את הגנים המקודדים ל-ASP24, הטפילים אינם יכולים להתמיין לשלב האלים. חקר תופעה זו נמצא עתה בעיצומו. ממצא נוסף וחדשני של מחקרנו הוא גילוי חיישן לחומצה האמינית ארגינין, המתריע על חוסר בחומצה אמינית זו בסביבתו של הטפיל. כאשר מוציאים ממצע הגידול של הלישמניה את החומצה האמינית ארגינין, הטפילים מגיבים בתוך דקות בהגדלת כמות הנשא לחומצה זו (הקרוי AAP3) ובהגברת קצב קליטת הארגינין לתוך תאי הטפילים. זוהי תגובה מהירה מאוד, המפעילה עוד חמישה גנים, רובם גנים לחלבונים נשאים. הפתעה גדולה עוד יותר הייתה הגילוי, כי תגובה זו לחוסר בארגינין מופעלת בזמן פלישת הטפיל לתאי המקרופאגים. יתרה מזו: כאשר יצרנו מוטציות בנשא AAP3, הטפילים המוטנטיים איבדו את היכולת לגרום למחלה בעכברים. לפיכך שיערנו כי הטפילים מורידים את ריכוז הארגינין בתוך המקרופאגים באופן פעיל, כדי למנוע מהם לחסל את הטפילים הפולשים. כדי לשרוד בסביבה דלת-הארגינין שיצרו, הטפילים חייבים לקלוט ארגינין ביעילות רבה, ולשם כך עליהם לייצר כמות גדולה מאוד של הנשא לארגינין. מחקר זה הוא הראשון המראה שלנשאים לחומצות אמיניות יש השפעה על אלימות ביולוגית.