מיקי שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: לתאי גזע יש "מוח קטן" הדומה לדבר האמיתי

מיקי  שחם מביא חידושים ומחקרי תאי גזע, דם-טבורי ורפואה רגנרטיבית מהעולם: לתאי גזע יש "מוח קטן" הדומה לדבר האמיתי

בניית מודל מציאותי של המוח האנושי זהו חלק חיוני מאוד בהבנת התפתחות המוח, וגם מחקר בתחומים נוירולוגיים שונים, כגון מחלות האלצהיימר או פרקינסון. באמצעות תאי גזע אנושיים, חוקרים יצרו דגם תלת-מימדי של המוח האנושי – ומחקר חדש בודק עד כמה הוא דומה למוח האמיתי.

מחקר חדש בודק את הפונקציונליות של מודל מוח תלת-מימדי המוצג גם בתצלום החתך. (תמונה באדיבות: המועצה למחקר רפואי מדליין לנקסטר, מעבדה לביולוגיה מולקולרית, אנגליה).

מיקי שחם דם טבורי מעדכן 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.

מודל איכותי של המוח האנושי מאפשר למדענים לחקור בעיות נוירולוגיות, לגלות יותר על ההתפתחות והפונקציונליות של המוח ובעתיד אפילו לבחון תרופות לפני שלב הניסויים הקליניים.

נכון לעכשיו, המדענים מסתייעים לרוב במודלים דו-מימדיים של המוח. התפתחויות אחרונות בהדמיית המוח כוללות יצירת מודל פונקציונלי ותלת-מימדי מרקמה דמויית-מוח ויצירת "מוחות קטנים" שלמים מתאי גזע אנושיים.

מיקי מבהיר, כי מאז שנת 1988, דם טבורי הוא המקור המועדף לתאי 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.

המחקר נעשה על ידי מדענים במכון סאלק וממצאיו פורסמו בכתב העת Cell Reports.

הרעיון לגדל מוח אנושי שלם מתאים אנושיים אינו חדש, אבל לאחרונה נרשמה בתחום זה פריצת דרך אמיתית. חוקר ממכון סאלק מצטטים את המחקר האירופאי משנת 2013 שבו המדענים גידלו מודל של אורגנואיד מוחין בתנאי מעבדה מתאי גזע עובריים ובוגרים. החוקרים מיקמו את התאים בג'ל תלת-מימדי שבו הם יצר שכבה-שכבה של מה שנראה כמוח אנושי לכל דבר.

לפני כן, תאי גזע עובריים נהפכו לתאי גזע חד-שכבתיים בצלוחית פטרי, אך זה היה מוגבל לגישה דו-מימדית בלבד, לעומת התלת-מימדיות של מוח אמיתי.

האפשרות לגדל תאי מוח אנושיים בתור איברים קטנים ותלת-מימדיים – זו פריצת דרך אמיתית", מסביר ג'וזף אקר, המחבר הראשי של המחקר החדש, חוקר במכון הרפואי על שם הווארד יוז ופרופסור ומנהל במעבדת ניתוח הגנום בסאלק. "כעת, כשיש לנו את המודל הריאליסטי ברמה המיבנית, אנו יכולים להתחיל לשאול האם גם הפונקציונליות שלו ריאליסטית, באמצעות צפייה בתכונות הגנטיות והאפיגנטיות שלו".

החוקרים בראשותו של אקר השוו את ההתפתחות המוקדמת של אורגנואיד המוחין עם רקמת מוח אמיתי באותו שלב הפתחותי. הצוות יצר אורגנואידי מוחין עבור הניתוח שלהם באמצעות תא עוברי אנושי בשם H9. הם השרו את התאים באופן כימי לתוך הליך של התפתחות נוירולוגית לאורך 60 יום.

לאחר מכם הם ניתוח את האפיגנטיקה של המוח הקטן באמצעות צפייה בדפוסים של מרקרים כימיים האחראיים על הפעלה או השתקה של גנים.

העניין של החוקרים באפיגנטיקה מגיע מעדויות מצטברות שגורמים סביבתיים, דוגמת תזונה או מתח, משחקים תפקיד חשוב בהתפתחות בעיות מוחיות, כגון סכיזופרניה.

אקר והצוות השוו את התוצאות שלהם עם מוח אמיתי בגיל תואם מהבנק הנוירולוגי של מכוני הבריאות הלאומיים (NIH) ושני מודלים דו-מימדיים נוספים של המוח.

למרות שאורגנואיד המוחין פותח בתנאי מעבדה במהלך שלושת השנים האחרונות, עד כה לא היה ברור עד כמה התנהגותם תואמת מוח אמיתי – עד שהגיעו אקר וצוותו עם מחקרם החדש.

החוקרים גילו שאורגנואיד המוחין דמה לרקמת המוח האמיתי הרבה יותר מהמודלים הדו-מימדיים בתכונות כמו התמיינות תאים וביטוי גנים. בשלב התפתחותי מוקדם, המוחות הקטנים מתפתחים בצורה ובקצב דומים למוח האמיתי.

ברמה האפיגנטית, המחקר הראה שגם המודלים הדו-מימדיים וגם התלת-מימדיים סוטים בדפוסים דומה, תופעה נפוצה עבור תאים שגודלו בתנאי מעבדה בניגוד לתנאים הטבעיים בגוף. המשמעות של כך אינה ברורה עדיין, מציין אקר, אך זה חשוב מאוד משום שזה מציג עד כמה מודל תלת-מימדי של המוח דומה לאמיתי.

"הממצאים שלנו מראים שאורגנואידי המוחין מתפקדים במסגרת מודל תלת-מימדי בצורה הדומה יותר למוח האמיתי לעומת מודלים דו-מימדיים, כך שיתכן שבאמצעות השימוש בדפוס אפיגנטי בתור דוגמא – נוכל להתקרב אפילו יותר", מציין אקר.

המחבר הראשון של המחקר, ג'ונגויאן לאו מדגיש את התרומה של המחקר שלהם לתחום הנוירולוגיה. "אף אחד לא עשה רצפים אפיגנומיים עד כה עבור אורגנואיד המוחין. הערכה שכזו חשוב מאוד להבנת התפתחות המוח, בעיקר אם בסופו של דבר אנו נעזר ברקמות אלה לטיפולים נוירולוגיים".

מיקי – ימשיך לעדכן את הקוראים 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.

מיקי 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