מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: מסידן לניהול פעילותם של תאי הגזע

מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: מסידן לניהול פעילותם של תאי הגזע

תאי גזע בוגרים מבטיחים התחדשות רציפה של רקמות לכל אורך החיים שלנו. אך הפעילות של תאי גזע אלו צריכה להיות מבוקרת בקפידה על מנת לתמוך בהתחדשות ללא התפתחות של סרטן. הדרך שבה מושגת ונשמרת שליטה במהלך התבגרות הגוף נותרת כשאלה חשובה בתחום הביולוגיה של תאי הגזע. חוקרים במכון Buck פרסמו בכתב העת Nature את תוצאות המחקר שלהם שזיהה הרכב חדש של ניהול תאי הגזע.

עודכן על ידי מיקי שחם כי רפואה רגנרטיבית או בשמה האחר – רפואת חידוש איברים, המכונה על ידי משרד הבריאות האמריקאי – NIH, "הדבר הגדול הבא ברפואה", מתייחסת בכלליות לטיפול המערב את השימוש של טסיות לתקן ולהאיץ תהליך את הריפוי הטבעי בגוף ולמנוע מרקמות נוספות ניוון הקשור במצבים רפואיים ואסתטיים.

במהלך עבודה במעי של זבוב, החוקר הבכיר פרופסור היינריך ג'ספר ועמיתיו הראו שתאי גזע מתאימים את הפעילות המשגשגת שלהם בתגובה למגוון רחב של אותות המתקבלים דרך סידן תוך-תאי (Ca2+). מנגנונים אלה השולטים על הריכוז של ה-Ca2+ התוך-תאי וכן של חלבונים המגיבים ל-Ca2+ תוך-תאי ובכך משרתים כרגולטורים בכירים בפעילות של תאי הגזע.

ליקי שחם מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף ל תאי גזע לטיפולים המטולוגיים ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית. מחלות וטיפולים רבים באמצעות תאי גזע מדם טבורי ברפואה-רגנרטיבית נחקרים ונוספים כל העת, דוגמת: אוטיזם, שיתוק מוחין, אלצהיימר, ראיה, לב, סוכרת, פרקינסון, שמיעה, אורתופדיה ועוד.

תאי גזע בוגרים במעיים מתקיימים בסביבה פעילה מאוד, הם מופגזים כל הזמן באותות שונים – מהתזונה, מגורמים מיקרוביוטיים ומחיידקים פולשים ולחצים נוספים. האם התאים צריכים להתחיל בפעולה של חידוש ולהתחלק או לשמור על קור רוח למען צרכים עתידיים? ג'ספר טוען שמערכת רגולציה של גן Ca2+ הרגישה משלבת את הגירויים האלה בכדי לשלוט בהתפשטות במעיים על ידי השפעה על התנודה של רמות Ca2+ בתוך התאים.

"ממצאים אלה עוזרים להסביר כיצד תאי גזע מסוגלים להגיב למגוון כה רחב של גירויים", אומר ג'ספר שהוא גם המדען הראשי במכון Buck. "העובדה שמשתנה אחד בלבד – ה-Ca2+ משלב את כל האותות האלה הינה גילוי מרגש ומפתיע ביותר בביולוגיית תאי הגזע ויש לו השלכות על הבנתנו של סוגי סרטן שונים ומחלות ניווניות".

החוקר הדוקטורנט הנסונג דנג קבע המשמעות רחבת ההיקף של איתות ה-Ca2+ לאחר הגילוי שלתאי גזע במעיים יש קולטנים החשים L-גלוטמט וש-L-גלוטמט תזונתי מעודד חלוקה של תאי גזע וגדילה של המעיים בקרב זבובים. דנג איחד כוחות עם החוקר ממכון Buck, פרופסור אקוס גרנסקר (מנהל שותף של ליבת ההדמיה של המכון) שהצליח לדמות את תאי הגזע החיים במעיים של הזבוב. באופן מפתיע, הם גילו שרמת ה-Ca2+ מתנדנדת באופן קבוע בתאי הגזע ושה-L-גלוטומט מסדיר את הפעילות של תאי הגזע באמצעות הפעלה של עלייה מתמשכת ברמת ה-Ca2+ בתוך התא.

מחקרים הראו ששינוי זה ברמות של Ca2+ בתאי הגזע לא היה מוגבל אך ורק לתגובה ל-L-גלוטומט, אלא נםצה גם כאשר תאים אלה נהיו פעילים בתגובה לגירויים אחרים, כולל זיהום ופגיעה ברקמות. בנוסף, המדענים גילו כי עליה של Ca2+ הנוצרת באמצעות בלבול גנטי של משאבות ה-Ca2+ בתאי הגזע הביאה לתגובה מתמידה, חזקה ומתמשכת.

ריכוז גבוה ומתמשך של ה-Ca2+ התוך-תאי התגלה בתור מאפיין אוניברסלי וחשוב של תאי גזע פעילים, ודנג מצא שהפעלה של תאי הגזע באמצעות Ca2+ הושגה באמצעות פוספטים של חלבון הרגיש ל-Ca2+ וגורמים שעתוק. החוקרים טוענים שהעובדה שזהו תפקיד אוניברסלי של Ca2+ בהליך הפעלת תאי הגזע מעלה את הסברה שתאים אלה נעזרים בריכוז של Ca2+ התוך-תאי כמדד לתגובה דינמית לריבוי האותות המתחרים על תשומת הלב שלהם.

ג'ספר אומר שבעתיד, המעבדה שלו מתכוונת לחקור את התפקיד של מערכת רגולטורית זו בהשפעה על מחלות המבוססות על תאי גזע וחוסר תיפקוד הקשור לגיל באזור מעיים ורקמות אחרות בעלות מחזורים גדולים. הוא מוסיף שלעבודה זו יש השלכות חשובות על כיצד קשיים סביבתיים משפיעים על מחלות אלה. L-גלוטמט, למשל, זוהי החומצה השכיחה ביותר המופיע באופן טבעי בגוף ומעורבת בהליכי חילוף חומרים רבים. מקורות תזונתיים של L-גלוטמט כוללים בשר בקר, עוף, דגים וביצים. מלח הנתרן של חומצה זו ידוע גם בתור משפר הטעם מונוסודיום גלוטמט שהזבובים אכלו כחלק ממחקר זה.

ג'ספר מוסיף שמחקר זו מספק זווית מעניינת חדשה להבנתנו של חומר נפוץ זה. "הראינו באמצעות הזבוב שתוסף של תזונה המוגבלת בחלבונים לצד מונוסודיום גלוטמט מעודדת את החלוקה של תאי הגזע.

מצד שני, אספקה של תזונה דומה עם ריכוז גבוה של מונוסודיום גלוטמט פגעה בפעילות תאי הגזע, מה שמעיד על כך שריכוז גבוה של מונוסודיום גלוטמט עשוי לגרום לרעילות תאי הגזע. האם ההשפעה של מונוסודיום גלוטמט על חלוקה של תאי גזע הינה טובה או רעה – זה כבר סיפור אחר", הוא אומר. "הוספת תזונה עם רמות מונוסודיום גלוטמט נמוכות יכולה לתרום בהתחדשות או לגרום לתאי הגזע להתרבות יותר מדי ועקב כך לגרום להופעת גידולים ממאירים במערכת העיכול. מדובר בשאלה פתוחה שדורשת מחקר מקיף יותר, בעיקר בקרב בעלי חיים עם חוליות".

ליקי שחם – ימשיך לעדכן את הקורא הישראלי בחידושים ותגליות תאי גזע ודם טבורי – בכלל, ורפואת חידוש-איברים /רפואה-רגנרטיבית מהעולם.

מימיו הראשונים בשנת 1988, הבעיה של התחום מציל חיים זה היא ביעילות הנמוכה ביותר של איסוף דם טבורי והמספר המוגבל של תאי גזע שנאספים ועל כן מתאים להשתלה המטולוגית לילדים בלבד.

ליקי שחם פיתח טכנולוגיות ומכשור, אשר לראשונה מאפשרים לאסוף מספר תאי גזע גבוה משמעותית, אשר יכולים לשרת גם השתלות במבוגרים וסדרות השתלות של רפואה-התחדשותית /רפואה-רגנרטיבית למחלות שונות במהלך החיים.

 





מיקי שחם תאי גזע דם טבורי