מיקי שחם – מביא דיווחים מדעיים - רפואיים מהעולם: פותחה על ידי מדענים שיטה להפיכת תאי דם לתאי לב "פועמים"

מיקי שחם מביא דיווחים מדעיים - רפואיים מהעולם: פותחה על ידי מדענים שיטה להפיכת תאי דם לתאי לב "פועמים"


מדענים מג'ונס הופקינס פיתחו שיטה מופשטת, זולה יותר ורב-תכליתית שהם אומרים שיכולה לבוא לשימוש על ידי מדענים ברחבי העולם כדי להפוך בדרך בטוחה יותר תאי דם לתאי לב. השיטה נטולת-וירוס ומייצרת תאי לב אשר פועמים בתועלתיות של כמעט 100%, הם טוענים.


"לקחנו את המתכון עבור תהליך זה ממינסטרונה מורכב למרק מיסו פשוט," אומר אליאס זמבידיס, ד"ר ורופא, פרופסור שותף לאונקולוגיה ורפואת ילדים במוסד ע"ש ג'ונס הופקינס להנדסה תאית והמרכז לסרטן ע"ש קימל.


זמבידיס אומר, "מדענים רבים קודם לכן חשבו ששיטה לא-ויראלית של גרימה לתאי דם להפוך לתאי לב עם תפקוד גבוה לא הייתה בטווח הישג, אבל מצאנו דרך לעשות זאת באופן מאוד יעיל, ואנחנו רוצים שמדענים אחרים יבחנו את השיטה במעבדות שלהם." עם זאת, הוא מתריע שהתאים עוד לא מוכנים לניסוי על בני אדם.


מיקי שחם – "בנק החיים" מוסיף, כי דם טבורי מהווה מקור טוב יותר ממוח עצם, שכן תאי גזע מדם טבורי ראשוניים יותר – אינם נושאים עדיין מערכת חיסונית וכן, בניגוד לתאי מוח עצם, תאי גזע מדם טבורי הינם בעלי יכולת להפוך לסוגים שונים של תאים בגוף.


כדי לקחת תאי גזע שנלקחו ממקור אחד (כמו דם) ולפתח אותם לתא מסוג אחר (כמו לב), מדענים בדרך כלל משתמשים בוירוסים כדי להעביר חבילת גנים לתוך התאים כדי, ראשית, לגרום להם להפוך לתאי גזע. עם זאת, וירוסים יכולים לעשות מוטציה לגנים, וליזום סרטנים בתאים חדשים. כדי להכניס את הגנים מבלי להשתמש בוירוס, הצוות של זמבידיס פנה לפלסמידים, טבעות די.אן.איי אשר משתכפלות בקצרה בתוך תאים ולבסוף מתפרקות.


כהוספה למורכבות של לאלץ תאי גזע להפוך לסוגי תא אחרים הוא המתכון היקר והמגוון של גורמי צמיחה, חומרים מזינים ומצבים אשר רוחצים תאי גזע במהלך שינוי הצורה שלהם. המתכון של "מרק בשר" זה משתנה ממעבדה למעבדה ומקו תא לקו תא.


בדיווח במהדורה של ה8 באפריל של כתב העת Public Library of Science ONE (PLoS ONE), הצוות של זמבידיס תיאר את מה שהוא קרא לו "תהליך שקדני שארך שנתיים" כדי לפשט את המתכון והתנאים הסביבתיים שמאחסנים תאים העוברים שינוי צורה לתאי לב. הם מצאו שהמתכון שלהם עבד באופן עקבי עבור לפחות 11 קווי תא גזע שונים שנבדקו ועבדו בצורה טובה ושקולה עבור תאי גזע העובריים היותר שנויים במחלוקת, וכמו כן קווי תא גזע שנוצרו מתאי דם בוגרים, ההתמקדות העיקרית שלהם.


התהליך החל עם המדען הפוסט-דוקטורט בג'ונס הופקינס פאול בורידג', רופא, אשר חקר שלושים מאמרים בערך על טכניקות ליצירת תאי לב. הוא שרטט טבלאות של 48 משתנים שונים שהובאו לשימוש כדי ליצור תאי לב, כולל באפרים, אנזימים, גורמי צמיחה, תזמון, וגודל המחלקות בצלחות תרבית התא. לאחר בדיקת מאות שילובים של משתנים אלו, בורידג' צמצם את הבחירות מטה לבין ארבעה לתשעה מרכיבים חיוניים בכל אחד משלושת השלבים של פיתוח לב.


מעבר לפשטות, יתרון נוסף הוא עלות מופחתת. בורידג' השתמש באמצעי צמיחה זול יותר שהוא עשירית מהמחיר של אמצעי סטנדרטי עבור תאים אלו ב250 דולר לבקבוק המחזיק מעמד שבוע.


זמבידיס אומר שהוא רוצה שמדענים אחרים יבדקו את השיטה בקווי תא הגזע שלהם, אבל גם מציין ש"מרק" הצמיחה הוא עדיין עבודה בהמשכים. "לאחרונה תעלנו את התנאים להסרה מוחלטת של נסיוב הבשר העוברי מצעד קצר אחד של הפרוצדורה – זה ענשה מתוצר בעל חיים ויכול להכיר וירוסים לא רצויים," הוא אומר.


בניסויים שלהם עם אמצעי הצמיחה החדש, צוות הופקינס החל עם תאי גזע מדם טבורי ופלסמיד כדי להעביר שבעה גנים לתוך תאי הגזע. הם העבירו פעימה חשמלית לתאים, בביצוע חורים קטנים על המשטח שדרכם פלסמידים יוכלו להיכנס פנימה. ברגע שהם בפנים, הפלסמידים גורמים לתאים להפוך למצב תאי יותר פרימיטיבי אשר ניתן לגרום לו להפוך לסוגי תא שונים. בשלב זה, התאים נקראים תאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (IPSC).


בורידג' לאחר מכן שטף את ה-IPSC החדשים במתכון הכעת-מופשט של אמצעי הצמיחה, שלו הם קראו "מערכת הבדלת לב אוניברסאלית". מתכון אמצעי הצמיחה הוא ספציפי ליצירת תאי לב מכל קו IPSC.


לסיום, הם דגרו על התאים במיכלים שהסירו חמצן מטה לרבע מרמות האטמוספרה השגרתיות. "הרעיון הוא ליצור מחדש תנאים שנחוו על ידי עובר כאשר תאים פרימיטיביים אלו מתפתחים לתוך סוגי תא שונים," אומר בורידג'. הם גם הוסיפו כימיקל בשם PVA, שעובד כמו דבק כדי לגרום לתאים לדבוק ביחד.


תשעה ימים לאחר מכן, ה-IPSC הלא ויראליים הפכו לתאי לב פועמים ותפקודיים, כל אחד בגודל של חוד המחט.


בורידג' ידנית מנה לאילו עיתים קרובות ה-IPSC נהפכו לתאי לב בצלחות פטרי על ידי הסתכלות במיקרוסקופ וזיהוי כל מקבץ פועם של תאים. בכל אחד מ11 קווי התא שנבדקו, כל צלחת של תאים הראתה ממוצע של 94.5% תאי לב פועמים. "רוב המדענים משיגים 10% יעילות עבור קווי IPSC אם יש להם מזל," אומר זמבידיס.


זמבידיס ובורידג' גם עבדו עם מומחי הביו-הנדסה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס כדי ליישם מיני-גרסא של אלקטרוקרדיוגרף לתאים, אשר בוחן כיצד תאי הלב משתמשים בקלציום ומעבירים מתח. הקצב הנובע הראה פעימות מאפיינות שנראו בלב אנושי רגיל.


תאי לב נטולי-וירוס שנבעו מ-IPSC יכולים לשמש במעבדות כדי לבחון תרופות אשר מטפלות בהפרעה בקצב הלב ובמצבים אחרים. לבסוף, ביו-מהנדסים יוכלו לפתח שתלים של התאים אשר מושתלים לתוך מטופלים אשר סבלו מהתקפי לב.


הצוות של זמבידיס לאחרונה פיתחה טכניקות דומות להפיכת קווי IPSC מדם אלו לתוך תאי רשתית, עצב, ותאים וסקולאריים.


לפי מיקי שחם, בנק החיים, הטיפול המדובר בתאי גזע, הוא אחד מעשרות מחלות וטיפולים הנחקרים במסגרת רפואת חידוש האיברים והריפוי התאי. מהיות תאי גזע שמקורם בדם טבורי בעלי יכולת התמיינות לסוגים שונים של תאי גוף, עשויים גם הם לשרת השתלות חידוש איברים. דם טבורי מהווה מקור טוב יותר ממוח עצם, שכן תאי גזע מדם טבורי ראשוניים יותר – אינם נושאים עדיין מערכת חיסונית וכן, בניגוד לתאי מוח עצם, תאי גזע מדם טבורי הינם בעלי יכולת להפוך לסוגים שונים של תאים בגוף.


ארנוד וואן טוקלר, המנכ"ל של Cryo-Save, אומר:


"Cryo-Save גאה לתמוך בניסויים קליניים שכאלו על ידי שחרור דוגמאות מהאיכות הגבוהה ביותר. מספר היישומים לשימוש אוטולוגי בתאי גזע מדם טבורי עולה: כך שדוגמאות מתבקשות לשחרור, מתקבלות על ידי בתי חולים ומעורות בהצלחה, הוא סמן מדויק לאיכות של בנק מאיסוף, שינוע, עיבוד ואחסון."


מיקי שחם – מומחה לתאי גזע, דם טבורי ובנקאות דם טבורי, מבעלי החברות האחיות - בנק החיים וסיטוג'ן, ימשיך לעדכן את הגולשים בנושא תאי הגזע והדם הטבורי – בכלל, ורפואת חידוש איברים | רפואה התחדשותית | רפואה מחדשת | רפואה רגנרטיבית | Regenerative Medicine | Gene Therapy, העושה שימוש בתאי גזע שמקורם בדם טבורי ומקורותיהם האחרים - בפרט.


מיקי שחם, פיתח את טכנולוגיית ומכשיר הסיטוג'ן - הטכנולוגיה הראשונה בעולם באמצעותה ניתן לאסוף מספר תאי גזע מדם טבורי הגבוה משמעותית (בכ- 80%) שיכול לשרת גם:


·  השתלות לחולים מבוגרים ולא רק בילדים כפי המצב עד היום.


·  סדרות השתלות של רפואה רגנרטיבית / רפואת חידוש איברים, הדורשות מספר תאים גבוה.


·  טיפול במספר מחלות שונות במהלך החיים.


בארץ, הטכנולוגיה זמינה ללקוחות - בנק החיים, בלבד.





מיקי שחם תאי גזע דם טבורי